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    工業純鈦TA2的焊接

    作者:焊接專家  來源:焊接專家   更新時間:2021-05-22  閱讀數:4621
     

    工業純鈦TA2的焊接

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    1.工業純鈦TA2  板材標準號:GB/T3621-2007(鈦及鈦合金板材),適用于350℃以下工作的零件,雖然強度較低,但由于塑韌性較好,抗腐蝕性能優良,特別是低溫沖擊性能好,而且可焊性好,它作為一種新興的有發展前途的有色金屬材料,逐漸在石油化工行業中得到越來越廣泛的應用。

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    2.TA2
    基本特性及焊接特點
    2.1
    物理性能
      純鈦TA2在退火狀態下抗拉強度值較低,物理性能特點是熔點高、導熱性差、比熱容、密度比鐵低。此外它還具有電阻率較大,線膨脹系數較小等特點。
      熔點高、導熱性差,焊縫及近縫區容易產生晶粒粗大,引起焊縫塑性及韌性下降,因此焊接時對焊接熱輸入應嚴格控制。
    2.2.
    化學性能
      鈦材的化學性質活潑,易受氣體等雜質的污染引起焊接接頭脆化,隨著溫度的升高,鈦吸收氧、氮及氫的能力也逐漸上升,加熱250℃開始吸收氫,400℃開始吸收氧,600℃開始吸收氮,如純鈦在焊接過程中由于保護不當,引起焊縫中過量含有這些氣體元素,一方面焊縫中容易形成氣孔等缺陷的產生,另一方面勢必引起焊縫強度顯著提高,使塑性嚴重下降焊縫變脆。所以氧、氮、氫是鈦的有害元素,因此, 焊接時對熔池及溫度超過400℃的焊縫及熱影響區(包括熔池背面)都要加以保護。此外碳元素對母材和焊縫性能亦有顯著的影響,提高含碳量,塑性明顯下降,我國技術條件規定,工業純鈦及鈦合金母材含碳量應不大于0.1%,焊縫含碳量應不超過母材含碳量。

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    3.TA2
    的焊接工藝
    3.1.
    焊接方法
      前面已經分析過,鈦材性質非?;顫?,采用普通的手工電弧焊等焊接方法并不適用于鈦材的焊接,應用最多的應該是鎢極氬弧焊。
    3.2
    焊前準備
      焊前工件接頭附近表面,特別是對接端面必須認真進行機械清理,然后用丙酮或酒精進行擦洗,同樣焊絲在用前也必須用丙酮進行脫脂處理。
    3.3
    焊接材料
      根據母材化學成分選擇與母材同質的焊絲, 氬氣純度不應低于99.99%。
    3.4
    焊接工藝要點
      焊接熱輸入不能太大,防止焊縫晶粒粗大導致焊縫性能下降,焊接過程中加強保護措施, 對處于400℃以上的熔池后部焊縫及熱影響區,均應用拖罩進行氬氣保護,焊縫背面也應采用相同措施。層間溫度盡可能低,最好待前一層焊縫冷卻至70℃以下,再焊下一層焊縫,防止過熱。焊炬擺動幅度盡量小,防止熔池脫離氬氣保護。焊接過程中注意焊接接頭顏色的變化, 一般應保證焊接接頭焊后成銀白色。
    4.
    焊接工藝評定試驗
    4.1
    試驗前準備
      根據材料采購情況及焊接工藝評定試驗要求,采用8mm TA2板材進行試驗,填充材料采用與母材等質的焊絲ERTA2ELI ,Ф3mm焊絲符合NB/T47018.7-2011《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件》第7部分的要求,試板加工坡口尺寸型式如附圖所示。

     

    4.2焊接工藝參數及要求
      焊前用丙酮清洗坡口兩側50mm范圍內的油等污物,保證裝配間隙與對口錯邊量,焊絲用丙酮進行清洗去油脂,焊接時噴嘴氣體流量15 ~20L/min,背側拖罩保護氬氣流量20~25L/min,焊接完成后拖罩保護流量20~25L/min,焊接過程中控制層間溫度≤70℃,焊接工藝參數見附表。
                                    附表焊接工藝參數

    4.3無損檢測
      焊后100%RT,符合JB/T4730.2-2005,級合格。
    4.4
    理化試驗
      焊接接頭經過2個拉伸試驗和4個彎曲試驗, 均符合相關標準的要求。
    5.結束語  TA2板材具有良好的可焊性,采用鎢極氬弧焊,選擇合適的規范,在有可靠的保護條件下,可以得到滿意的焊接接頭質量。

     

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