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钛管如何焊接

发布时间: 2021-01-08 08:56:48

① 钛管用什么焊接,用锡焊能焊住吗锡焊能承受10公斤得压力吗还有什么好的方法

1.锡焊不能焊出高质量的钛管。因为.钛具有很高的化学活泼性,与空气中的氧、氮有极高的亲和力。在较低的温度下,钛与氧相互作用生成一层致密的氧化膜,随着温度的提高,氧化膜的厚度随之增厚,超过600℃钛开始吸氧并使氧溶解到钛中。温度再高,钛的活性就会急剧增加并与氧发生激烈反应而生成钛的氧化物。钛在300℃以上开始吸氢,在700℃以上开始吸氮。氧和氮对钛污染的结果是使钛强度和硬度增高而塑性降低。氮比氧的影响程度更大,氢在钛中含量从0.01%~0.05%会使焊缝金属的冲击韧性急剧下降,而塑性却下降较少。这是氢化物引起的脆性,即所常说的“氢脆”。氢也是引发焊缝产生气孔的根源。
熔化焊接过程中,熔池像一个小冶金炉,熔融金属暴露在大气中。如果不采取相应的防护措施使熔融的金属钛与空气隔绝,则氧、氮、氢等气体元素就会熔入钛中,形成脆性氧化物或氮化物,致使焊缝金属的塑性急剧降低,拉伸强度提高,严重的情况下将发生脆断,塑性等于零。

2.其他杂质是指除气体杂质外,可能熔入熔池的杂质。其来源可能是焊接操作环境不清洁、戴脏手套触摸钛焊件遗留下油污、焊接前用棉纱擦洗接头、坡口可能留下的棉絮、焊接生产环境与钢铁焊接生产混合可能产生的铁锈、水分和其他一些有机物等。这些污染物在电弧高温作用下分解出氧、氢、氮、碳等元素,然后溶于熔融的钛中。当这些元素的量超过在钛中的溶解度时,便形成相应的化合物(TiO2 TiH2 TiN TiC)。这些化合物随着熔池结晶而进入钛的晶格中,致使钛的晶格畸变、歪曲,从而改变了钛的力学性能。

有些微量元素少量溶入钛中,如果其量不超过允许的范围是可以的,有时也是我们所希望的。但超量的杂质元素含量是不允许的,特别是有机物杂质,有百害而无一利,这是因为这些杂质元素除使钛焊接的力学性能变差,降低而腐蚀性外,还是焊缝中产生气孔的根源。

3.钛是有同素异形体转变的金属。在882.5℃开始发生组织的固态转变。882.5℃以下晶体结构为密排六方结构,称为α钛;在高于882.5℃时,α结构的钛转变为体心立方结构的β钛。这个转变过程是熔池由液态变为固态的“瞬间”完成的。而这个“瞬间”长短差异仍对熔池的结晶形式有影响,“瞬间”越长越有利于柱状晶生长。由于钛具有熔点高(1668℃),热容量大和导热差等特性,所以焊接时焊缝受到焊接线能量大小和焊缝强制冷却的好坏影响,焊缝处于高温下滞留的“瞬间”就有差异。“瞬间”稍长给熔池结晶的柱状晶长大和接头热影响加宽提供了条件。这也是焊接接头塑性下降的重要原因之一。接头的拉伸强度断口往往发生在焊缝热影响区。为了降低这一不良影响,钛焊接时尽量采用较软的焊接规范,即用较小的焊接线能量和较快的冷却速度。

4.气孔生成的机制是焊接过程中溶入液态金属中的气体经过扩散、脱溶、成核、长大等过程而形成气泡。由于熔池的凝固结晶速度很快,长大的气泡来不及逸出液态金属时就以气孔的形式残留在固态金属中。酿成气孔的氢气和CO等气体主要源自有机物的污染物,经电弧热作用所产生的。有时焊接前对焊件和焊材做了充分的清洁、清洗,氩气保护的效果也理想,但焊缝中仍然有气孔。钛材专家的实践经验表明,空气中的水分对焊接影响很大。在实验中,相对湿度小于40%的焊接环境下,焊缝基本没有发现;在相对湿度大于90%以上的环境中,焊缝中存在的气泡既多又大。充分说明空气的湿度大小是气孔产生的重要原因之一。

一.钛材的焊接方法

1.手工钨极氩弧焊

钨极氩弧焊非熔化极电弧焊,是利用钨极与被焊工件之间产生的电弧热熔化被焊件的接缝并使焊件熔在一起,焊接过程中可以填加焊丝也可以不加焊丝,且钨极、熔池、焊缝的近缝区以及填加焊丝的熔化端都应处于氩气的保护中。

施焊一般采用非接触式的高频引弧,弧长控制在1.0~1.5倍电极直径。角焊缝时弧长可稍长,焊嘴向后(反焊接方向)倾斜75度。焊接电流是电弧焊的最重要技术参数,它对焊缝熔深、焊速、熔敷金属量以及焊缝质量有直接的影响。钨极氩弧焊焊钛常用正接法的焊接电源,即正极连接焊件,负极连接焊把。正接法电弧所产生的热能30%集中在钨极上,而70%的热能集中在被焊件上,所以相对反接法而言,熔深较深。电弧自开始引弧到熄弧必须与氩气供给和停气的时刻相匹配,即电弧引弧前提前供气,而电弧熄弧后氩气必须滞后停气。

2.保护气体

保护气体从焊嘴喷出覆盖了整个钨极长度和电弧熔化的熔池区免受空气污染。常用的气体是惰性气体氩或氦。氩气的导热系数小,在电弧作用下不发生分解吸热,所以氩气的热损耗较少,电弧电压较低,约为8~15V。保护效果好坏除保护气体的纯度(大于99.98%)很重要外,还与焊嘴几何尺寸设计有关,即能保证由焊嘴喷出的氩气流为层流而不能是紊流。一般情况下,焊嘴高度为喷口直径的1.5倍。

三.钨极氩弧焊焊接工艺

1.接头与坡口

在钛材焊接中,各种接头形式都有,如对接,搭接,角接,管板焊接等。板厚一般为1.0~10mm,还有不同厚度板材相接。接头与坡口对获得优质焊缝是很重要的。

2.焊前清理

钛材焊件以及焊丝(填充丝)很容易被污染,如钛材生产过程用的润滑剂残留以及氧化膜、油污、油漆、涂层、手印等。如果这些污染物不在焊接前清除掉,将会在焊接时与电弧热作用分解出有害杂质溶于焊缝金属中,对焊缝质量产生不良影响。

② 钛管怎么焊接

钛管有较高的强度、良好的塑性韧性和耐蚀性,在航天、造船、化工中的应用越来越广泛。要想更好的利用钛管,必须掌握其焊接性。本文主要阐述了钛管的焊接工艺,为今后钛管的焊接提供了有益的借鉴。
1.焊接材料
焊丝:ERTi—2;焊接方法:GTAW(手工钨极氩弧焊)
保护气:用纯度为99.995%,含水量不应大于50Mg%m3的氩气,对焊接熔池及焊接接头内外表面温度高于400℃的区域均采用氩气保护。
2.焊前准备
(1)坡口加工
钛管切割后,采用氧化铝砂轮机打磨出坡口,如下图所示,加工坡口不允许使母材产生过热变色。
(2)坡口及焊丝清理
a.坡口及其两侧各50mm以内的内外表面进行清理,清理程序如下:
磨光机打磨→砂纸轮抛光→丙酮清洗。
清洗后不能直接进行焊接作业,待坡口端面晾干后方可以作业。如果放置时间超过2小时,须重新清理一遍或者采用自粘胶带及塑料布对坡口予以保护。
b.焊丝也用沾丙酮的海绵擦拭干净,并存放在专用的焊丝盒内。
c.操作人员在焊接过成中必须戴洁净的手套。
3.焊接工艺规范
(1)焊接规范:如下表
(2)焊接时应在合格的工艺参数范围内选用小线能量焊接,一般控制在6~35KJ/cm,宜采用小电流,慢速焊。
(3)层间温度不得高于200℃,防止高温时间过长晶粒长大。
(4)为保护断弧后收弧处的表面,应待焊接点温度在300℃以下,(时间在15~60s,可根据管径由小到大而逐渐延长)后再停止送气保护。
(5)充氩保护:具体措施如下:
a.对于DN大于等于450的管子焊接时,管内工作人员戴上防毒面具,手持保护罩对焊接熔池背面进行保护。
b.对于DN小于450的管子或固定口焊接时,整体充氩保护,在管子内表面距离坡口150—300mm处采用可溶纸密封,再塞入一团可溶纸防止管内气压过大将密封可溶纸破坏,然后充入氩气将管内空气排净。焊接前必须充分预充氩气,焊后应延时充氩,以使高温区充分冷却,防止表面氧化。
(6)焊接过程中填充焊丝应始终保持在氩气的保护之下。熄弧后焊丝不得立即暴露在大气中,应在焊缝脱离保护时取出。焊丝如被污染、氧化变色时,污染部分应予以切除。
(7)不得在焊件表面引弧或试验电弧;收弧时应将弧坑填满,多层焊的层间接头相互错开。
(8)除有特殊要求外,每条焊缝应一次连续焊完,如因故被迫中断,再焊时必须进行检查,确认无裂纹后方可继续施焊。
(9)如果焊接作业时不慎出现夹钨时,应停止焊接作业,用磨光机清除钨点,钨级端部重新打磨,达到要求后方可重新进行焊接作业。

③ 钛管怎样焊接

氩弧焊、埋弧焊、真空电子束焊等。3毫米以下厚度用钨极氩弧焊,3毫米以上用熔化极氩弧焊。氩气纯度不低于99.99%,严格控制氩气中空气和水蒸气的含量。焊前进行除油污、除氧化皮、除氧化膜表面处理。

由于钛及钛合金的化学活性大,易被氧气、氮气、氢气污染,所以不能采用焊条电弧焊、氧乙炔(或氧丙烷等)气焊、二氧化碳焊、原子氢焊等方式焊接。

(3)钛管如何焊接扩展阅读

钛为同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(titanium alloys)。

室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。

1、α钛合金

它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。

2、β钛合金

它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。

3、α+β钛合金

它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。

三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+β钛合金次之,β钛合金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。

钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。

热处理:钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。

④ 钛管20mm以上厚怎么焊接能最快

你要图快的话可以调大焊接电流,不过不推荐这样,毕竟对产品使用寿命会有影响

⑤ 钛管与不锈钢如何焊接

钛管焊接是利用惰性气体对焊接区进行有效保护的TiG焊接工艺。由于钛材具有特殊的物版理化学特性,因而其焊接工艺权与其它金属存在较大差异。焊接时必须保证:(1)焊接区金属在250℃以上不受活性气体N,0、H及有害杂质元素C,Fe,Mn等的污染。(2)不能形成粗晶组织。(3)不能产生较大的焊接残余应力和残余变形。所以,焊接过程须按合理的工艺,严格按工序质量管理标准,实行全过程的质量控制。使人、机、料、法各因素均处于良好的受控状态,从而在合理的工期内,保证钛管的焊接质量。

⑥ 钛管的焊接过程中需注意哪些

钛及其合金的焊接性 在高温下,钛及钛合金大量吸收氧、氢等气体而脆化回 热导率小, 脆化。答 在高温下,钛及钛合金大量吸收氧、氢等气体而脆化。热导率小,焊接 时用刚性固定防止变形,焊后退火消除应力。 时用刚性固定防止变形,焊后退火消除应力。退火需要在真空或氩气保 护下进行,加热温度为550-650oC,恒温 护下进行,加热温度为 ,恒温1-4h。 。

⑦ 钛管焊接要点有哪些

电焊机的裸露导电部分和转动部分应装安全保护罩,直流电焊机的调节器回被拆下后,机壳上露出答的孔洞应加设保护罩。

⑧ 钛管跟不锈钢焊接用什么焊条

钛管跟不锈钢焊接是利用惰性气体对焊接区进行有效保护的TiG焊接工艺专。由于钛材具有属特殊的物理化学特性,因而其焊接工艺与其它金属存在较大差异。
焊接时必须保证:
(1)焊接区金属在250℃以上不受活性气体N,0、H及有害杂质元素C,Fe,Mn等的污染。
(2)不能形成粗晶组织。
(3)不能产生较大的焊接残余应力和残余变形。所以,焊接过程须按合理的工艺,严格按工序质量管理标准,实行全过程的质量控制。使人、机、料、法各因素均处于良好的受控状态,从而在合理的工期内,保证钛管的焊接质量。

⑨ 钛管跟不锈钢焊接用什么焊条

钛管跟不锈钢焊接是利用惰性气体对焊接区进行有效保护的TiG焊接工艺。由内于钛材具有容特殊的物理化学特性,因而其焊接工艺与其它金属存在较大差异。
焊接时必须保证:
(1)焊接区金属在250℃以上不受活性气体N,0、H及有害杂质元素C,Fe,Mn等的污染。
(2)不能形成粗晶组织。
(3)不能产生较大的焊接残余应力和残余变形。所以,焊接过程须按合理的工艺,严格按工序质量管理标准,实行全过程的质量控制。使人、机、料、法各因素均处于良好的受控状态,从而在合理的工期内,保证钛管的焊接质量。

⑩ 钛管与双相2205板怎么焊接

钛管与双目22O5板用等离子弧焊接。

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