对钛材焊接性问题及制造要点.pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com16一■论文广场石20油和化工设备．15年第18卷钛材焊接性问题及制造要点单新华(无锡明燕装备有限公司，江苏无锡214128)[摘要]钛材在高温下具有化学性活泼且导热性差、热熔量小等特点，钛材焊接与其它材料焊接存在很大差别。本文根据钛材的特点，提出了钛材焊接的工艺要求、焊前清理的方法、具体的气体保护措施，设计了专用钛材焊接保护的工装，有效地控制了钛材焊接质量及焊缝成形，保证了焊缝表面达到符合标准要求。实践证明这些措施和方法是有效的。[关键词]钛材；焊接；变形缺陷；焊接工艺；焊缝型式

2、；工装钛和钛合金具有密度小、强度高、耐高低1钛设备的制造要点及提高焊接质量的工艺措施温性能良好等特点，被广泛应用于石油化工及军钛设备应放在橡胶皮上制作，不允许与碳工、航天、制药等多个领域。钛及钛合金的焊接钢材料接触，以免碰伤、擦伤钛表面；切割或卷性问题最主要的是存在气孔以及接头的脆化问制成形设备应清理干净，卷板辊包薄膜，以免钛题。设备表面划伤或受铁离子污染等；在钛材上划线产生气孔的主要原因是氢气，因为焊接时钛应尽量用金属铅笔划线，不宜使用记号笔书写，吸收氢的能力很强，且钛元素是一种活泼元素，以免影响材料的耐腐蚀性能；

3、坡口应采用机械打在温度300℃以上就大量地吸收氢，随着温度的下磨，不宜使用火焰切割坡口。降，氢的溶解度显著下降，因此溶解于液态金属焊接前应仔细检查焊缝坡口表面有无缺陷，中的氢气来不及逸出就形成氢气孔。宜采用渗透检测，检验坡口及两侧部位是否有表因钛与氧反应易形成致密的氧化膜，所以面缺陷存在；打磨设备应采用专用打磨工具(不钛材具有较高的耐腐蚀性和化学稳定性，在焊接锈钢砂轮片打磨)；焊前坡口两gU25min范围内、时，熔池温度达5000℃左右，在这个温度区间，焊丝均应清洗干净，用丙酮清洗去除氧化膜。清钛及合金与氧、氢、氮等

4、快速发生反应，在300℃洗后若超过4h应重新清洗；选择最合适的焊接工以上时快速吸收氢，450℃以上快速吸收氧，艺进行焊接，严格控制焊接和气体后保护措施；600℃以上快速吸收氮。当熔池吸收这些有害气体以保证焊出合格的焊缝。宜采用99．999％的氩气后，焊接接头的韧性和塑性都会发生较大变化。保护，焊出来的焊缝颜色才是最理想的。钛设当温度达到882℃以上时，焊接接头的晶粒变得粗备错边量，1／5t-1．2mm(t=6mm)，技术要求高于大，当焊缝冷却时会形成马氏体组织，进而使焊GB150；钛焊接应在空气洁净、无尘、无烟环境接

5、接头的强度、韧性、塑性、硬度下降，产生过下进行：尽量不要在下雨天施焊(因本公司钛制热倾向，焊接接头脆化严重。因此，焊接钛合金造场地不是密封的场地，湿度较大)；焊缝和热时，应对熔池、熔滴及高温区的正反面都进行可影响区焊后用10倍放大镜进行lo0％检查，不应有靠的氩气保护，这是保证焊缝质量的关键点。因裂纹、气孔、弧坑、夹渣、飞溅物等。钛压力容氢易从高温熔池向低温热影响区扩散，氢含量的器不许有咬边，焊缝表面颜色为银白色为最好，增加导致析出的钛氢化合物增加，热影响区脆性金黄色均匀的为一般，蓝色的为稍差，要去除蓝增大。另外析出

6、的氢化物体积膨胀时产生组织应色，若是其它颜色的均应返修。力，进而导致延迟裂纹的产生。容器用钛材的决随着温度的不同，钛设备表面的氧化而形定性指标是塑性而不是强度，所以只有在退火状成的化合价的氧化钛，因此氧化膜的颜色也不态下才具有最好的塑性，同时具有最佳屈强比、焊接性能、耐腐蚀性能等。因此钛材的供货状态作者简介：单新华(1972一)，女，江苏无锡人，本科学历，高级工程师，焊接高级技师，无损检测技师，现任无锡明燕装备应为退火，以减少脆化的程度。有限公司总工程师。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetut

7、u.com18一一论文广场石20油15和年化第工设备．18卷3焊缝型式本设计的换热器，焊接工艺制定的对接焊缝型式如图5所示，角焊缝型式如图6所示，换热管与管板焊缝型式如图7所示。：]6fJ。±5。——<。／一、、一／『11__、＼／l＼、／Il『，、JlIl／、(vjr、30、图5图6图74焊接要求及焊接工艺参数f3)焊材的保存库应干燥，湿度不得大于60％，温度不应低于5℃。焊接坡口及两{~U25mm4．1焊接要求处应用机械方法去除表面氧化膜。放焊前用丙酮(1)钛容器施焊前，应经焊接工艺评定合格并清洗，清洗后若超过4

8、h没有焊接，应重新进行清应由具备相应持证项目的焊工进行施焊，焊接工洗。定位焊接应与设备主体焊缝采用相同的焊接艺规程应按工艺评定结果及相应图样技术要求进工艺，而且应使定位焊最后熔入永久焊缝中。行制定。设备仪表应经计量且设备状态完好。(4)焊缝表面的形状尺寸和焊接要求应符合(2)钛材焊接应在无尘、无烟、空气洁净的环JB／T4745—2002标准要求