钛板焊接技术

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1、钛板焊接技术1．气体污染问题（1）做好焊前准备。严格清洗焊缝表面，杜绝氢、氧、氮的侵入。（2）选用精确的氩气流量计以控制气流量。气体流量的选择以达到良好的保护效果为准，氩气流量大小对保护有着相当的影响，过大的流量不容易形成稳定的气流层，反而在保护区内形成紊流，使有害气体浸入熔池，使焊缝表面容易出现微裂纹。过小的气流使保护不到位，达不到保护效果，拖罩中的氩气流量不足时，焊缝呈现出不同的氧化色泽。（3）加强焊缝保护。焊接时，不得将焊丝端部移出氩气保护区；断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到100℃以下时方可移开焊枪。

2、2．焊接接头裂纹问题　钛焊接时，焊接接头产生热裂纹的可能性很小，这是因为钛及钛合金中S、P、C等杂质含量很少，由S、P形成的低熔点共晶不易在晶界出现，加之有效结晶温度区间窄小，钛及钛合金凝固时收缩量小，焊缝金属不会产生热裂纹。　钛焊接时，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。经研究表明这种裂纹主要是碳、氢的影响及过快的冷却速度所致。防止这种延迟裂纹产生的办法，主要是减少焊接接头氢、碳的来源，焊前对焊缝区域进行保护清理，防止有害杂质玷污。其次，应严格控制层间温度。在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输入量施焊，即降

3、低熔合比。采用小直径焊丝、低焊接电流、窄焊道技术、快速焊。冷却速度控制在100℃∕s左右最好。3．焊缝中的气孔问题　气孔是钛材焊接是比较容易产生的缺陷，主要原因是由于氢影响的结果。板材、焊材表面不干净，操作者手套上的水分、油脂，角磨机磨下的沙粒、飞尘等都是氢的来源。焊缝金属形成气孔主要影响到接头的疲劳强度。防止产生气孔的工艺措施主要有：　（1）保护氖气要纯，纯度应不低于99.99%，导气管应用增强塑料管，不能用橡胶管。（2）彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。（3）对熔池施以良好的气体保护，控制好氩气的流量及流速，防止产生紊流

4、现象，影响保护效果。（4）正确选择焊接工艺参数，增加熔池焊缝金属停留时间，使气泡逸出，可有效地减少气孔。（5）焊接时采用小的热输入，最好采用脉冲氩弧焊，既可改善接头塑性，减小过热和粗晶、减小变形，又可增加了熔深，减小了气孔的产生。4．焊前准备在钛材的焊接现场最好单独划分出一块区域，非专业人员不得入内，以保护该区域的洁净，所有施焊人员应穿干净工作服，戴针织手套或薄羊皮手套，不能戴棉线手套，进入罐内施焊，鞋要套上鞋套。坡口及其两侧各50mm以内的内外表面及焊丝表面应清除油污，并用细锉奥氏体不锈钢丝刷、铣刀等机械方法清除氧化膜、毛刺和表面缺陷，清

5、理工具应专用，并保持清洁；经机械清理后的表面，焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理，严禁使用三氯乙烯、四氯化碳等氯化物溶剂，不得将棉质纤维附于坡口表面。根据技术要求，焊前对施焊环境作了“菲绕琳”试验，在焊缝周围做了“铁离子”污染试验，经试验合格后才进行施焊。清洗质量的好坏会直接影响到焊接裂纹的产生，清洗质量不好时，会在母材及焊丝表面上生成一层灰白色的吸气层，导致焊接裂纹和气孔的产生，因此清洗时要注意以下几点：①先采用酸洗。酸洗液为2%~4%HF+30%~40%HNO3+H2O（余量）。最后用清水冲洗干净并吹干，临焊前用丙酮或酒精擦洗。

6、②焊丝在酸洗后一般需要进行脱氢处理，焊前再用丙酮脱脂。③严禁使用氧化物脱脂。④清洗时不得戴橡皮手套，以免橡皮和脱脂溶剂发生反应使焊缝产生气孔。⑤清洗后的焊口必须马上焊完，不宜久放（一般不得超过4h），否则需要按前面步骤重新清洗。钛材焊接时用的保护罩是十分重要的。一个技能娴熟的焊工，没有一个好的保护罩，即使焊缝焊得再漂亮，焊后全部氧化变色，这道焊缝仍旧是不合格的，而且要报废。5．钛手工钨极氩弧焊操作要领　1）手工氩弧焊时，焊丝与焊件间应尽量保持最小的夹角（10~15°）。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出氩气保护区。　2

7、）焊接时，焊枪基本不作横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆动幅度也不宜太大，以防止影响氩气的保护。　3）断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到100℃以下时方可移开焊枪。4）清洗质量的好坏会直接影响到焊接裂纹的产生，清洗质量不好时，会在母材及焊丝表面上生成一层灰白色的吸气层，导致焊接裂纹和气孔的产生。6．工艺参数的选择依据1）焊接电流如采用大电流，焊接时非常的顺畅，但焊缝的晶粒粗大，性能差，焊缝周围易产生较大的残余应力。所以应控制焊接电流上限，在确定盖板角焊缝的电流时第1遍自熔，第2遍加丝，焊接电流为130-140

8、A.2）电弧电压选择电弧电压实际上就是选择电弧的长短，常用的氩弧焊机没有电压选择钮，应尽量使电弧短一些，以控制电弧电压在14-16V之间。3）焊接速度钛材在焊接时的导热性很差，电