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钛及钛合金的焊接(一) 原作者:未知 出处:未知 【论文摘要】摘要 本文说尽阐述了 及钛合金的材料特点及焊接性、并针对钛及 合金焊 接中易产生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷，进行了焊接性试验。能过对 及钛合金焊接工艺 规范的不断摸索，以及对试验过程出现的问题的合理分析，总结出钛及 合金焊接工艺特点 及操作要领。 摘要 本文说尽阐述了 及钛合金的材料特点及焊接性、并针对 及钛合金焊接中易产生 氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷，进行了焊接性试验。能过对 及钛合金焊接工艺规范的不断 摸索，以及对试验过程出现的问题的合理分析，总结出钛及钛合金焊接工艺特点及操作要领。 一、 及钛的分类及特点 国产工业纯钛有TA1 、TA2 、TA3 三种，其区别在于含氢氧氮杂质的含量不同，这些杂 质使工业纯 强化，但是塑性显著降低。工业纯钛尽管强度不高，但塑性及韧性优良，尤其 是具有良好的低温冲击韧性；同时具有良好的抗腐蚀性能。所以， 种材料多用于化学工业、 石油工业等，实际上多用于350℃以下的工作条件。 根据 合金退火状态的室温组织，可将钛合金分为三种类型： 型钛合金、( +β)型 合金及β 型 合金。 型 合金中，应用较多的是TA4 、TA5 、TA6 型的Ti-AI 系合金和TA7 、TA8 型的Ti +AI+Sn 合金。 种合金室温下，其强度可达到931N/mm2 ，而且在高温下（500℃以下）性 能稳定，可焊性良好。 β 型钛合金在我国的应用量较少，其使用范围有待进一步扩大。 二、 及钛合金的焊接性 钛及 合金的焊接性能，具有许多显著特点，这些焊接特点是由于 及钛合金的物理化 学性能决定的。 1.气体及杂质污染对焊接性能的影响 在常温下，钛及 合金是比较稳定的。但试验表时，在焊接过程中，液态熔滴和熔池金 属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用，而且在 态下，这些气体已与其发生作用。随着温度的 升高， 及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升，大约在250 ℃左右开始吸收氢， 从400 ℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮，这些气体被吸收后，将会直接引起焊接接头脆 化，是影响焊接质量的极为重要的因素。 （1）氢是影响氢是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。焊缝含氢量变化对焊 缝冲击性能影响最为显著，其主要原因是随缝含氢弹量增加，焊缝中析出的片状或针状Ti H2 增多。TiH2 强度很低，故片状或针状卫HiH2 的作用例以缺口，合冲击性能显著降低； 焊缝含氢量变化对强度的提高及塑性的降低的作用不很时显。 （2 ）氧的影响氧在钛的 相和β 想中都有有较高的熔解度，并能形成间隙 深相，使用 权钛的晶伤口严重扭曲，从而提高钛及 合金的硬度和强度，使塑性却显著降低。为了保证 焊接接应的性能，除了在焊接过程中严防焊缝及焊按热影响区发主氧化外，同时还应限制基 本金属及焊丝中的含氧量。 （3 ）氮的影响在700℃以上的高温下，氮和 发生剧作用，形成脆硬的氮化 （riN ）而 且氮与 形成间隙固溶体时所引起的晶格歪挪程度，比是量的氧引起的后果更为严重，因此， 氮对提高工业纯钛焊缝的抗拉强度、硬度，降低焊缝的塑性性能比氧更为显著。 （4 ）碳的影响碳也是 及钛合金中常见的杂质，实验表明，当碳含量为0.13%时，碳因 深在 中，焊缝强度极限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用强烈。但是当进一 步提高焊缝含碳量时，焊缝却出现网状TiC，其数量随碳含量增高而增多，使焊缝塑性急剧 下降，在焊接应力作用下易出现裂纹。因此， 及 合金母材的含碳量不大于0.1%，焊缝 含碳量不超过母材含碳量。 钛及钛合金的焊接(二) 原作者:未知 出处:未知 【论文摘要】2.焊接接头裂纹问题 2.焊接接头裂纹问题 钛及 合金焊接时，焊接接头产生热裂纹的可能性很小，这是因为 及钛合金中S、P、 C 等杂质含量很少，由S、P 形成的低熔点共晶不易出现在晶界上，加之有效结晶温度区间 小， 及钛合金凝 时收缩量小，焊缝金属不会产生热裂纹。 钛及 合金焊按时，热影响区可出现冷裂纹，其特征是裂纹产生在焊后数小时甚至更长 时间称作延迟裂纹。经研究表明 种裂纹与焊接过程中氢弹的扩散有关。焊接过程中氢由高 温深池向较低温的热影响区扩散，氢含量的提高使该区析出TiH2 量增加，增大热影响区脆 性，另外由于氢化物析出时体积膨胀引起较大的组织应力，再加上氢原子向该区的高应力部 位扩散及聚集，以致形成裂纹。防止 种延迟裂纹产生的办法，主要是减少焊接接头氢的来 源，发票时，也呆进行冥