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钛异形件、钛锻件等钛合金制品的焊接特点

发布时间:2020-08-22 11:02:59 浏览次数 :

钛及钛合金采用的焊接方法有钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、等离子弧焊、激光焊、真空电子束焊、电阻焊、钎焊和真空扩散焊等。由于钛的化学活性高,不能采用普通焊条电弧焊、气焊、CO2气体保护焊,因为氧、氮和氢会污染钛金属。

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钛合金的焊接性与其化学成分和组织关系较大。α型和近α型钛合金具有良好的焊接性;β型钛合金的焊接性差;β相在20%以下的α+β型钛合金具有一般的焊接性,其他α+β型钛合金在焊接拘束度较大情况下,易产生焊接裂纹。

钛合金熔焊时采用的填充金属一般应与母材的标称成分相同,当焊缝金属的塑性比合金强度更重要时,可采用工业纯钛作为钛合金的填充金属。

在惰性气体保护条件下采用银基、铝基合金等钎料可进行钛合金钎焊。

钛及钛合金的焊接特点

钛及钛合金的焊接有别于钢和其他金属材料,具有一些显著的特点:

①钛不仅在熔融状态,而且在400℃以上温度下,也极易被空气、水分、油脂、氧化皮等物质所污染,吸收氧、氮、氢、碳等杂质,引起焊缝和焊接接头塑性及韧性降低,并易引发气孔缺陷。因此,焊接时,对焊接熔池、焊缝及超过400℃的热影响区均要进行妥善保护。

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②由于钛具有熔点高、热容量较小和热导率小的特点,因此会增高焊接熔池温度,增大熔池尺寸,如果再加上热影响区在高温下停留较长时间,则焊接接头易产生过热组织,晶粒会变得粗大,特别是β钛合金,易引起塑性降低。所以在选择焊接参数时,既要保证不过热,又要防止淬硬现象,宜选择小电流、高焊速的焊接参数。

③冷裂倾向大。溶解于钛中的氢在320℃时和钛会发生共析转变, 析出TiH2, 引起金属塑性和冲击韧性降低,同时还会发生体积膨胀而引起较大的内应力,严重时会导致产生冷裂纹。

④易产生气孔。产生气孔的气体是氢,因为氢在钛中的溶解度随温度升高而下降,焊接时,熔合线附近的加热温度高,会引起氢的析出,因此气孔常在熔合线附近形成。

⑤焊接变形大。钛的弹性模量约比钢的小一半,所以焊接残余变形较大,而且焊后变形的矫正较为困难。为了减少焊接变形量,一般多采用使用垫板或压板将焊件压紧的方法施焊,此方法也可起到加快焊缝金属冷却的效果。

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