鈦及鈦合金的焊接(二)
焊接接頭裂紋問題
鈦及鈦合金焊接時(shí),焊接接頭產(chǎn)生熱裂紋的可能性很小,這是因?yàn)殁伡扳伜辖鹬蠸、P、C等雜質(zhì)含量很少,由S、P形成的低熔點(diǎn)共晶不易出現(xiàn)在晶界上,加之有效結(jié)晶溫度區(qū)間窄小,鈦及鈦合金凝固時(shí)收縮量小,焊縫金屬不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。
鈦及鈦合金焊按時(shí),熱影響區(qū)可出現(xiàn)冷裂紋,其特征是裂紋產(chǎn)生在焊后數(shù)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間稱作延遲裂紋。經(jīng)研究表明這種裂紋與焊接過程中氫的擴(kuò)散有關(guān)。焊接過程中氫由高溫熔池向較低溫的熱影響區(qū)擴(kuò)散,氫含量的提高使該區(qū)析出TiH2量增加,增大熱影響區(qū)脆性,另外由于氫化物析出時(shí)體積膨脹引起較大的組織應(yīng)力,再加上氫原子向該區(qū)的高應(yīng)力部位擴(kuò)散及聚集,以致形成裂紋。防止這種延遲裂紋產(chǎn)生的辦法,主要是減少焊接接頭氫的來源。
3.焊縫中的氣孔問題
鈦及鈦合金焊接時(shí),氣孔是經(jīng)常碰到的問題。形成氣孔的根本原因是由于氫影響的結(jié)果。焊縫金屬形成氣孔主要影響到接頭的疲勞強(qiáng)度。
防止產(chǎn)生氣孔的工藝措施主要有:
(1)、保護(hù)氖氣要純,純度應(yīng)不低于99.99%
(2)、徹底清除焊件表面、焊絲表面上的氧化皮油污等有機(jī)物。
(3)、對(duì)熔池施以良好的氣體保護(hù),控制好氬氣的流量及流速,防止產(chǎn)生紊流現(xiàn)象,影響保護(hù)效果。
(4)、正確選擇焊接工藝參數(shù),增加深池停留時(shí)間使用權(quán)于氣泡逸出,可有效地減少氣孔。
三、鈦板手工鎢板氬弧焊焊接試驗(yàn)
鈦及鈦合金焊接生產(chǎn)中應(yīng)用最多是鎢極氬弧焊,真空充氬焊接方法應(yīng)用也很普遍。氬弧焊的電弧在氬氣流的保護(hù)與冷卻作用下,電弧熱量較為集中,電流密度高,熱影響區(qū)小,焊接質(zhì)量較高。
1.鈦及鈦合金焊接時(shí),當(dāng)溫度高于500℃~700℃時(shí),很容易吸收空氣中的氣、氫和氮,嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。因此,鈦及鈦合金焊接時(shí),對(duì)熔池全面及高溫部信(400℃~650℃以上)的焊縫區(qū)必須嚴(yán)加保護(hù),為此,鈦及鈦合金焊接時(shí)必須采取特殊的保護(hù)措施,即采用噴尺寸較大的焊矩,以擴(kuò)大氣體保護(hù)區(qū)面積,當(dāng)噴嘴不足以保護(hù)焊縫及近縫區(qū)高溫金屬時(shí),需附充氬保護(hù)拖罩。
焊縫和近縫區(qū)顏色是保護(hù)效果的標(biāo)準(zhǔn)。銀白色表示保護(hù)效果最好,黃色為輕微氧化,一般是允許的。
鈦及鈦合金氬弧焊時(shí),還應(yīng)注意焊道的背面保護(hù),考慮到焊接變形,我們采用開槽固定銅墊板的方法進(jìn)行充氬保護(hù),為了使焊道背面行到充分保護(hù),又在糟中加一多孔銅管,使氬氣經(jīng)銅管孔均勻的進(jìn)入保護(hù)區(qū),保護(hù)效果良好,焊道背面呈銀白色。
來源:焊接帝國(guó)
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