工业纯钛TA2焊接技术在钛液薄膜蒸发器中的应用.pdf

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1、·3o·工业纯钛TA2焊接技术在钛液薄膜蒸发器中的应用黄向红(9)11机电职业技术学院，四川攀枝花617064)摘要：以工业纯钛TA2为主体材料的钛液薄膜蒸发器，其技术关键在于确定合适的焊接工艺保证焊接接头的焊接质量及各项力学性能指标，以适应钛液介质的腐蚀。为了摸索TA2钛焊接的特点及操作要领，进行了一系列焊接工艺试验，通过试验及分析确定出最佳的“断弧焊”焊接工艺规范参数，最后完成产品的焊接。关键词：工业纯钛TA2焊接技术应用中图分类号：TG44文献标识码：B文章编号：1002-6886(2011)03—0030—04■IndustrialPureTitaniumTA2WeldingTech

2、nologyinTitaniumHydraulicMembraneEvaporimeterofApplicationHUANGXianghongAbstract：ToindustrialpuretitaniumTA2asthemainmaterialoftitaniumhydraulicmembraneevaporimeter，itstechnologyisthekeyidentifyappropriateweldprocessguaranteesthequalityofweldingweldedjointsandvariousmechanicalperfommnceindicators，t

3、ofittitaniumliquidmediumcorrosion．TogropeTA2titaniumweldingehmaeteristicsandoperationsessentials，carriedoutaseriesofex·perimentalweldingtechnology，throughtestingandanalysisdeterminethebest“brokenarewelding’’weldingprocedurespecificationparameter，Finallyfinishedproductsofwelding．Keywords：industrialp

4、uretitanium；TA2；weldingtechnology；application0前言力：0．3MPa；工作温度：<180~C；换热面积：45rn2。二次蒸气薄膜蒸发器是一种较先进的蒸发装置。由于其有传热系数大、物料在器内停留时问短、结构简单等特点，适应寸：于热敏f生及易生成泡沫的物料。它可在减压下操作，故适于钛液的浓缩。钛液薄膜蒸发器的材料，首先应具备耐腐加蚀，耐冲刷及较高的导热系数，其次还应考虑到材料的机械强度、加工性能等，而钛及其合金具有良好的耐蚀性及耐冲刷性能，虽然其导热性差，但因钛的强度高、刚性大，制作薄壁蒸发器的实际热阻并不大。另外，钛还有一个宝贵的性质，就是它的湿润性

5、很差。这可以防止污垢的沉进液I加料室2蒸发室3釜体(分离器)积，避免蒸发管的赌塞。综合起来钛材虽然价格昂贵，导图1钛液薄膜蒸发器示意图热系数小，但仍是钛液薄膜蒸发器的理想材料。1钛液薄膜蒸发器的结构特点及设计参数2工业纯钛的母材性能及焊接性分析制作的钛液升膜式薄膜蒸发器，其结构如图1所示。2．1母材性能它主要有加料室、蒸发室及分离室三部分组成。其中蒸发国产工业纯钛主要有rAl、TA2、TA3三个牌号，其区室是蒸发器的核心，它是装有许多列管的换热器，列管直别在于含氢、氧、氮杂质的含量不同，这些杂质使工业纯钛径为25lnln。加料室、蒸发室中列管及釜体(分离器)均用强化，但使塑性显著降低。工业纯

6、钛尽管强度不高，但塑钛材(TA2)制成，管板采用厚度为3+12lTlnl的(TA2+16性及韧性优良，尤其是具有良好的低温冲击韧性；同时具MnR)复合板。有良好的抗腐蚀性能。所以，这种材料多用于化学工业、主要设计参数有：设备壳程介质为蒸汽，没计压力石油工业中的耐腐蚀容器、管道等。根据(JB／T4745—1．8MPa；工作介质：钛液；釜体直径：西1200mm；工作压2002)~钛制焊接容器》标准，TA2的化学成分及力学性能·31·如表1、表2所示。量很少，能在晶界与钛形成低熔点共晶的杂质含量也就很表1TA2的化学成分(％)少，再加上有效结晶温度区间窄小，且工业纯钛高温强度大，塑性好，焊缝凝固时

7、收缩量小，因而焊接接头产生热裂纹的可能性很小。而工业纯钛焊接时，热影响区易产生冷裂纹，这是由于焊接过程中氧由高温熔池向较低温的热影响区扩散，含有过饱和氢的相发生共析反应后析出TiH，，氢含量的提高使该区析出TiH，量增加，增大热影响区脆性，另外由于氢化物析出时体积膨胀引起较大的组织应力，再加上氢原子向该区的高应力部位扩散及聚集，以及焊接残余应力的作用，以致焊后产生冷裂纹。2．2．3焊缝中的气孔问题气孔是钛及钛