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登錄鈦金屬焊接的案例
鈦金屬的焊接知識
一、 鈦金屬的金屬性能和焊接參數
鈦金屬具有比重小(比重為4.5),強度高,有良好的抗高、低溫性能,在濕氯 氣中有優異的抗裂性和耐腐蝕性。鈦的機械性能和焊接與鈦材料的純度有關,純度越高,性能越好,純度越低,塑性和韌性急劇下降,焊接性能就越差。鈦在300℃以上有很強的活潑性,在高溫下易吸收氫氧氮原子,使材質變脆。鈦在高溫300℃開始吸收氫氣,600℃吸收氧氣,700℃開始吸收氮氣。
氬弧焊機應有高頻引弧,電流衰減,氣體延時保護,脈沖裝置焊絲要求力學性能與母材相當。
保護罩材質應選用紫鋼或鈦材質,形狀以便于保護焊縫,達到焊縫不變色,護罩內應加裝不銹鋼絲網,起到氣體緩沖作用。
二、 鈦焊接的操作技術
焊接前的清理:
材料用滾角機打好坡口,用鋼絲刷打磨兩側25mm以內的氧化皮、油脂、毛刺、灰塵等,再用丙酮或乙醇擦試。
焊接保護:
焊接前先要學會氬氣保護,保護時,一人拿護罩保護上面,另一人拿護罩保護下面,保護者必須與焊接者配合好,焊完后要等到焊縫冷卻后才可以松開保護罩,單面焊接雙面成型特別要注意背面的保護,如果沒有保護好,焊液便無法流動,也就無成型。
展開 鈦及鈦合金的焊接(一)
本文說盡闡述了鈦及鈦合金的材料特點及焊接性、并針對鈦及鈦合金焊接中易產生氧化、裂紋、氣孔籌焊接缺陷,進行了焊接性試驗。能過對鈦及鈦合金焊接工藝規范的不斷摸索,以及對試驗過程出現的問題的合理分析,總結出鈦及鈦合金焊接工藝特點及操作要領。
一、鈦及鈦的分類及特點
國產工業純鈦有TA1、TA2、TA3三種,其區別在于含氫氧氮雜質的含量不同,這些雜質使工業純鈦強化,但是塑性顯著降低。工業純鈦盡管強度不高,但塑性及韌性優良,尤其是具有良好的低溫沖擊韌性;同時具有良好的抗腐蝕性能。所以,這種材料多用于化學工業、石油工業等,實際上多用于350℃以下的工作條件。
根據鈦合金退火狀態的室溫組織,可將鈦合金分為三種類型:
α型鈦合金、(α+β)型鈦合金及β型鈦合金。
α型鈦合金中,應用較多的是TA4、TA5、TA6型的Ti-AI系合金和TA7、TA8型的Ti+AI+Sn合金。這種合金室溫下,其強度可達到931N/mm2,而且在高溫下(500℃以下)性能穩定,可焊性良好。
β型鈦合金在我國的應用量較少,其使用范圍有待進一步擴大。
二、鈦及鈦合金的焊接性
鈦及鈦合金的焊接性能,具有許多顯著特點,這些焊接特點是由于鈦及鈦合金的物理化學性能決定的。
1.氣體及雜質污染對焊接性能的影響
在常溫下,鈦及鈦合金是比較穩定的。但試驗表時,在焊接過程中,液態熔滴和熔池金屬具有強烈吸收氫、氧、氮的作用,而且在固態下,這些氣體已與其發生作用。隨著溫度的升高,鈦及鈦合金吸收氫、氧、氮的能力也隨之明顯上升,大約在250℃左右開始吸收氫,從400℃開始吸收氧,從600℃開始吸收氮,這些氣體被吸收后,將會直接引起焊接接頭脆化,是影響焊接質量的極為重要的因素。
展開 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,焊接接頭產生熱裂紋的可能性很小,這是因為鈦及鈦合金中S、P、C等雜質含量很少,由S、P形成的低熔點共晶不易出現在晶界上,加之有效結晶溫度區間窄小,鈦及鈦合金凝固時收縮量小,焊縫金屬不會產生熱裂紋。
鈦及鈦合金焊按時,熱影響區可出現冷裂紋,其特征是裂紋產生在焊后數小時甚至更長時間稱作延遲裂紋。經研究表明這種裂紋與焊接過程中氫的擴散有關。焊接過程中氫由高溫熔池向較低溫的熱影響區擴散,氫含量的提高使該區析出TiH2量增加,增大熱影響區脆性,另外由于氫化物析出時體積膨脹引起較大的組織應力,再加上氫原子向該區的高應力部位擴散及聚集,以致形成裂紋。防止這種延遲裂紋產生的辦法,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,氣孔是經常碰到的問題。形成氣孔的根本原因是由于氫影響的結果。焊縫金屬形成氣孔主要影響到接頭的疲勞強度。
防止產生氣孔的工藝措施主要有:
(1)、保護氖氣要純,純度應不低于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物。
(3)、對熔池施以良好的氣體保護,控制好氬氣的流量及流速,防止產生紊流現象,影響保護效果。
(4)、正確選擇焊接工藝參數,增加深池停留時間使用權于氣泡逸出,可有效地減少氣孔。
三、鈦板手工鎢板氬弧焊焊接試驗
鈦及鈦合金焊接生產中應用最多是鎢極氬弧焊,真空充氬焊接方法應用也很普遍。氬弧焊的電弧在氬氣流的保護與冷卻作用下,電弧熱量較為集中,電流密度高,熱影響區小,焊接質量較高。
1.鈦及鈦合金焊接時,當溫度高于500℃~700℃時,很容易吸收空氣中的氣、氫和氮,嚴重影響焊接質量。
展開 如何使用深熔氬弧(K tig)焊接鈦及鈦合金
鈦合金焊接應用
鈦合金K TIG深熔氬弧焊接的材料范圍在3毫米和16毫米之間。在此厚度范圍內,1G和2G位置均可實現完全穿透式對接焊接,單道次焊接,以及鈦合金縱縫和環縫焊接,鈦合金壓力容器,管道和罐體非常適合應用這一工藝。熔深是K TIG深熔氬弧焊對焊接生產率產生巨大影響的關鍵,實現全焊透而不需要邊緣坡口的能力可節省大量時間和資源,降低成本并增加利潤。相比之下,傳統的TIG焊接工藝需要復雜的V型或J型槽制備工藝,其中在槽制備過程中將金屬母材去除再填充昂貴的焊絲,并且為了確保一致性,必須由昂貴的機器制備。
由于傳統鎢極氬弧焊熔深局限性,在焊接鈦合金中厚板時需要多層多道施焊,不僅消耗大量的昂貴焊絲和保護氣體,焊接效率也非常低。
鈦合金因焊接時很容易扭曲而聞名,K TIG深熔氬弧焊一次完全穿透材料的焊接能力意味著收縮和變形顯著減少,這對于管道焊接尤其有益。
K TIG深熔氬弧焊是自動焊接工藝, 自動化的要求非常簡單:穩定一致的行駛速度和堅固的操作架。 K TIG深熔氬弧焊系統可以與客戶現有設備如操作機,滾輪架,變位機,拼板機以及機器人進行整合,節省投資成本
在鈦合金焊接中使用這種工藝的其他好處包括:
組對準備和設置,在生產制造環境中很難實現對接零間隙和錯邊。K TIG深熔氬弧焊有能力在板厚15%的錯邊和間隙的情況下維持穩定的熔池,這是其他小孔焊接工藝(例如等離子弧焊接和激光焊接)無法比擬的。
清洗, K-TIG的清洗要求是氬弧焊接的典型要求。 在鈦合金中,吹掃氣體對于確保清潔根部焊道是必需的, 當用K-TIG焊接鈦合金時,我們建議用100%氬氣吹掃。
保護氣體, 用深熔氬弧焊對鈦合金進行焊接的首選保護氣體用100%氬氣焊接。
耗材,比如焊絲和氣體。
展開 
鈦到底怎么焊接?
我“鈦”難了!鈦到底怎么焊接?
鈦:鈦合金具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低、無毒無磁、可焊接;廣泛應用于航空、航天、化工、石油、電力、醫療、建筑、體育用品等領域。
鈦及鈦合金常用的焊接方式有:氬弧焊、埋弧焊、真空電子束焊等。
焊前準備
焊件和鈦焊絲表面質量對焊接接頭的力學性能有很大影響因此必須嚴格清理。
1)機械清理對焊接質量要求不高或酸洗有困難的焊件,可用細砂紙或不銹鋼絲刷擦拭,但最好是用硬質合金黃色刮削鈦板,去除氧化膜。
2)化學清理:焊前可先對試件及焊絲進行酸洗,酸洗液可用HF(5%)+HNO3(35%)的水熔液。酸洗后用凈水沖洗,烘干后立即施焊。或者用丙酮、乙醇、四氯化碳、甲醇等擦拭鈦板坡口及其兩側(各50mm內)、焊絲表面、工夾具與鈦板接觸的部分。
3)焊接設備的選擇:鈦及鈦合金鎢板氬弧焊應選用具有外特性、高頻引弧的直流氬弧焊電源,且延遲遞氣時間不少于15秒,避免焊件遭受到氧化、污染。
4)焊接材料的選擇:氬氣純度應不低于99.99%,露點在-40℃以下,雜質總的質量分數為0.001%。當氬氣瓶中的壓力降至0.981MPa時,應停止使用,以防止影響焊接接頭質量。
5)氣體保護及焊接溫度:鈦管接頭在焊接時,為了防止焊接接頭在高溫下被有害氣體及元素污染,必須對焊區及焊縫進行必要的焊接保護與溫度控制,而且應該用專用的保護拖罩進行全方位的保護,而且其溫度應在250℃以下。
2)操作要領
3)1、手工氬弧焊時,焊絲與焊件間應盡量保持最小的夾角(10~15°)。焊絲沿著熔池前端平穩、均勻的送入熔池,不得將焊絲端部移出氬氣保護區。
2、焊接時,焊q基本不做橫向擺動,當需要擺動時,頻率要低,擺動幅度也不宜太大,以防止影響氬氣的保護。
展開 鈦鎳材壓力容器焊接技能及質量
焊接工作的重要性
壓力容器具有爆炸危險,一旦發生爆炸,將是災難性的。事實證明壓力容器的漏泄和爆炸大多源于焊接接頭的斷裂。因此,焊接質量是確保壓力容器安全可靠的關鍵。國家對壓力容器焊接有嚴格要求,制造單位在焊接前必須確保焊接工藝評定和焊工持證上崗。在壓力容器制造的諸多工序(如下料、機加、成形、焊接、檢測等)中,唯獨焊接不能外委,要求采用本廠的焊接工藝和由本廠的焊工焊接。這些都說明了焊接對壓力容器的重要性。在實際生產中鎢極氬弧焊是焊接鈦鎳制壓力容器的主要方法,鎢極氬弧焊工的焊接質量意識和操作技能是保障鈦鎳制壓力容器質量的關鍵。
樹立焊接質量意識
做為鎢極氬弧焊工需要樹立四種焊接質量意識:干凈意識;保護意識;焊透意識;飽滿和美觀意識。
2.1焊前處理
清潔程度對鈦鎳材的焊接質量有很大影響,雜質如水分、油脂、銹蝕、氧化膜等熔入焊縫金屬中將會出現氣孔、夾雜、裂紋等缺陷。應特別注意表面不可殘留含硫和含鉛的物質。鎢極氬弧焊鈦時更容易出現氣孔,因其焊絲中不像鎳材焊絲含有Mn、Ti、Al等脫氧劑。
2.1.1鎳材焊接前在坡口及其兩側20mm寬度的表面可用不銹鋼絲刷或金屬銑頭清除氧化膜,用丙酮或酒精去除油脂、灰塵與其它污染物。鎳材坡口表面熱切割產生的氧化層需打磨去除干凈,見金屬光澤。鎳的氧化膜熔點比母材金屬高很多(如鎳的氧化膜熔點2090℃,純鎳的熔點1450℃,相差約640℃),在焊接過程中氧化膜不被熔化掉將導致焊縫金屬夾渣。因此,這種氧化膜在焊接之前必須清除掉。
2.1.2鈦及鈦合金焊絲、坡口表面及其兩側20mm范圍應進行表面清潔。可根據表面污染程度選用脫脂或機械清理。清理干凈的焊絲和焊件,不應再直接用手觸摸。
展開 布加迪展示3D打印鈦金屬制動鉗 耐用性不俗
大眾集團則在網上發布了視頻,展示了布加迪工程師團隊在臺架測試中使用了6.4磅鈦金屬制動鉗,該產品的耐受載荷數值極高(incredibly high loads)。如上圖所示,模擬制動可產生大量的熱能,從而使轉子呈現亮橙色并迸發火星。
輕量化,產能布局,黑科技,前瞻技術,布加迪3D打印制動鉗,布加迪鈦金屬制動鉗,布加迪輕量化制動鉗在整個過程中,制動鉗運轉正常,可多次實現轉子的完全停車,并未出現其他問題。鑒于該款3D制動鉗旨在實現重型車輛在高速行駛時的制動操作,出現上述測試結果也就不足為奇了。
該款3D打印制動鉗比Chiron的制動鉗輕了5磅,該制動鉗由2213層鈦金屬粉末熔融制成,工程師團隊使用了激光技術,整個工藝過程歷時45小時。隨后,該團隊清理了殘余的粉末,并將半成品置于溫度為1292華氏度(約合700攝氏度)的烤爐內加工定型。最后,該產品還需要經歷機械加工、物理及化學處理,從而確保鈦金屬的強度。該款3D鈦金屬制動鉗不僅外觀酷炫,而且經久耐用。
展開 無機非金屬礦--鈦白 粉MSDS
第一部分:化學品名稱
化學品中文名稱: 二氧化鈦
化學品英文名稱: titanium(IV)oxide
中文名稱2: 鈦白 粉
英文名稱2: titanium dioxide
CAS No.: 13463-67-7
分子式: TiO2
分子量: 79.9
第二部分:成分/組成信息
有害物成分 含量 CAS No.
二氧化鈦 ≥98% 13463-67-7
第三部分:危險性概述
危險性類別: 侵入途徑:
健康危害: 長期吸入氧化鈦粉塵的工人,肺部無任何變化,亦未發生接觸性皮炎、過敏反應。
環境危害:
燃爆危險: 本品不燃。
第四部分:急救措施
皮膚接觸: 脫去污染的衣著,用流動清水沖洗。
眼睛接觸: 提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入: 脫離現場至空氣新鮮處。 食入: 飲足量溫水,催吐。就醫。
第五部分:消防措施
危險特性: 未有特殊的燃燒爆炸特性。 有害燃燒產物: 自然分解產物未知。
滅火方法: 盡可能將容器從火場移至空曠處。
第六部分:泄漏應急處理
應急處理: 隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿一般作業工
作服。避免揚塵,小心掃起,置于袋中轉移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。
第七部分:操作處置與儲存
操作注意事項: 密閉操作,局部排風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。
展開 KTIG深熔氬弧焊(深熔tig)焊接鈦容器
K-TIG(Keyhole TIG Welding),也叫小孔 TIG 焊,它是在傳統 TIG 的基礎上,通過大電流(>300A)形成的較大電弧壓力與熔池的液態表面金屬張力實現相對的平衡,形成小孔而實現深熔焊的焊接方法。它和等離子電弧有相似之處,但和等離子實質還不一樣,它是靠自然狀態(非壓縮電弧)在母材兩個面的連接處逐漸的割出一個小孔,然后再結合母材,而不需要填充(也不需要開坡口),節約了焊材,而對于 16mm 以下鈦板,可一次性焊透,做到單面焊雙面成型,從而大大提高了生產效率。安陽安達機械設備有限在國際領先的KTIG焊接工藝基礎上與國內高校聯合開發出穩定性更強的深熔tig焊接系統,目前已在國內外多個領域得到應用
TITAN metal fabricators主要使用鉭、鈮、鋯、鈦和高鎳合金等耐腐蝕的材料生產熱交換器和壓力容器,是全球公認是活性金屬工藝設備領軍制造企業。
工藝分析
TITAN公司使用的為二級鈦,板厚9.5mm,縱縫,長度是2.44米
原有工藝:
手工氬弧焊
開坡口,45度角
裝配間隙2.5mm
焊接前清除焊接區域的表面氧化層及油污
焊絲:2.4和3.2mm
焊道:4
焊接速度:75-100mm/min
TITAN的手動TIG工藝需要一個深度較大的坡口和4個手動焊道,導致大量的準備時間和費用,以及大量的填充材料,相應的勞力,氣體和焊絲成本高。 雖然TITAN即使在手動過程中也能保持卓越的焊接質量,但是多次焊接會造成缺陷,從而導致返工。
TITAN的手動TIG工藝需要大量磨削,這導致了專用鈦砂輪的顯著消耗成本。
展開 金屬所等《AFM》:19%!實現這類鈣鈦礦太陽能電池最高效率
到目前為止,鈣鈦礦型太陽能電池(PSC)在過去十年中取得了前所未有的進步,經認證的功率轉換效率(PCE)高達25.5%,這代表著未來光伏器件的一個有前途的方案。金屬鹵化物鈣鈦礦材料具有帶隙可調、吸收系數高、載流子遷移率高、電荷擴散長度長等一系列突出特點,加上材料成本低廉、制備工藝簡單,因此PSCs得到快速發展。然而,窗口電極的環境穩定性差和制造成本高是阻礙其商業化的瓶頸。
來自英國薩里大學、中科院金屬所等單位的研究人員,介紹了一種解決這些瓶頸的策略,通過一種簡單的轉移技術用單壁碳納米管(SWCNTs)薄膜取代昂貴的銦錫氧化物(ITO)窗口電極,這種薄膜由富含地球的元素組成,具有優異的化學和環境穩定性。得到的器件在剛性襯底上的PCE為19%,這是迄今為止報道的不含ITO的PSC的最高值。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1002/adfm.202104396
單壁碳納米管的簡易方法還可以應用于柔性PSC(f-PSC),由于單壁碳納米管具有優異的機械性能,提供了約18%的PCE值,與基于ITO基的同類產品相比具有卓越的機
械穩健性。
基于單壁碳納米管的PSCs在大面積(本工作中為1cm
2
有效面積)上也表現出令人滿意的性能。
此外
,這些基于單壁碳納米管的PSC在暴露在空氣中超過700h后可以保持原始PCE的80%以上,而基于ITO的器件僅保持初始PCE的60%。
這項工作為加快無ITO PSCs的商業化進程、降低材料成本和延長使用壽命鋪平了一條充滿希望的道路。
總之,本文已經通過簡單的干轉移技術在剛性和柔性基板上制備了高效的無 ITO PSC,其中小束 SWCNT 薄膜作為窗口電極。
展開 航天器鈦鑲件:使用金屬3D打印減重66%
△鈦鑲件的橫截面展示了內部的輕量化結構
在不萊梅的Materialise金屬3D打印工廠運用了這個新設計制造了兩個鈦合金(TiAl6V4)鑲件。作為Materialise的金屬3D打印中心,這個工廠已通過諸如此類的項目展示了其在生產和軟件開發中的先進制造能力。金屬3D 打印也已經證明其在航空領域的巨大潛力,因為先前沒有任何的手段可以達到如此之快的交付時間。
Marta García-Cosío,Atos西班牙機械工程總監這樣評價:“減輕重量將有助于提高衛星設備的有效載荷,并大量節省每次發射成本。正是由于在如此短的時間內,在金屬增材制造領域創造出這種高度復雜的產品,使得Atos和Materialise成為金屬3D打印解決方案供應商中的佼佼者。我們對這一創新感到非常的自豪。”
通過這個成功的項目以及它所體現的研究成果,我們期待著進一步擴大在航空航天領域使用3D打印的金屬部件。
微信小程序:今日3D打印快訊
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金屬材料的焊接性能
金屬材料的焊接性能概念
金屬材料的焊接性是指金屬材料在采用一定的焊接工藝包括焊接方法、焊接材料、焊接規范及焊接結構形式等條件下,獲得優良焊接接頭的能力。一種金屬,如果能用較多普通又簡便的焊接工藝獲得優良的焊接接頭,則認為這種金屬具有良好的焊接性能金屬材料焊接性一般分為工藝焊接性和使用焊接性兩個方面。
工藝焊接性:是指在一定焊接工藝條件下,獲得優良,無缺陷焊接接頭的能力。它不是金屬固有的性質,而是根據某種焊接方法和所采用的具體工藝措施來進行的評定。所以金屬材料的工藝焊接性與焊接過程密切相關。
使用焊接性:是指焊接接頭或整個結構滿足產品技術條件規定的使用性能的程度。使用性能取決于焊接結構的工作條件和設計上提出的技術要求。通常包括力學性能、抗低溫韌性、抗脆斷性能、高溫蠕變、疲勞性能、持久強度、耐蝕性能和耐磨性能等。
展開 異種金屬焊接 Dissimilar Metal Welding
FLOW-3D WELD 應用于異種金屬焊接時,可以觀察下列現象
熔池內的金屬混合情況
熔池的穩定性
孔隙
異種金屬焊接的挑戰
不是所有的金屬都能應用
需要考慮:溶解度、熱膨脹、熔化速率、金屬間化合物、腐蝕性等問題
異種金屬激光焊接示意圖
實驗設定
鋁與銅金屬以搭接接頭 (lap joint) 的方式擺放
激光功率大小:668, 922, 1170W
掃描速度:0.2, 0.27, 0.35m/s
模型驗證
以下列兩個條件進行實驗及數值模擬比對
668W, 0.2m/s
1170W, 0.35m/s
利用 EDS element Mapping 比對銅化合物與數值模擬的結果,呈現相當一致的結果分布。
從數值模型觀察的結果
1. 增加熔池熱通量時,蒸氣反沖壓力與馬蘭戈尼對流增加,銅的擴散加劇
蒸氣反沖壓力造成熔融金屬往上移動
馬蘭戈尼對流造成渦流現象
2. 匙孔的波動會造成金屬混合不均勻
3.
展開 香港大學AFM綜述:溶液處理的金屬氧化物納米晶作為有機和鈣鈦礦太陽能電池的載體傳輸層
其中,溶液處理有機太陽能電池(OSCs)和鈣鈦礦太陽能電池(PVSCs)因其通過卷到卷技術放大生產的潛力而受到特別關注。由于新型給體/受體材料的發展、器件結構的創新、形貌的探索和界面工程,基于光活性聚合物和小分子的OSCs在過去幾十年中取得了重大突破和快速發展。迄今為止,基于富勒烯的OSC和基于非富勒烯的OSC的功率轉換效率(PCE)分別達到了11.7 %和14 %。PVSCs是太陽能電池家族中一個高效的新成員,具有寬帶光吸收(可見光和近紅外范圍內的高消光系數)、低激子結合能(約2 MeV )以及長擴散長度和載流子壽命的優勢。在過去幾年中,總PCE從2009年首次報道的3.8 %快速增長到創紀錄的22.7 %,這使其成為下一代光伏技術的主要候選。
【成果簡介】
溶液處理有機太陽能電池(OSCs)和鈣鈦礦太陽能電池(PVSCs)向低成本、高通量光伏技術發展迅速。載流子(電子和空穴)傳輸層(CTLs)在提高其效率和長期穩定性方面發揮著關鍵作用。溶液處理金屬氧化物納米晶體(SMONCs)作為一種有希望的CTL候選物,具有穩定的工藝條件、低成本、可調諧的光電特性和內在穩定性,為實現經濟高效、高性能、大面積和機械柔性的光伏器件提供了獨特的優勢。近日,來自香港大學的Wallace C. H. Choy教授(通訊作者)在Advanced Functional Materials上發表綜述文章,題為“Solution‐Processed Metal Oxide Nanocrystals as Carrier Transport Layers in Organic and Perovskite Solar Cells”。本文綜述了近年來基于SMOMNC的OSCs和PVSCs的研究進展。
展開 影響金屬材料焊接性的因素有哪些?
淺談影響金屬材料焊接性的因素有哪些
影響金屬材料焊接性的因素很多,主要有:金屬材料、結構設計、工藝措施、服役環境等四個方面。焊接性是取決于母材和焊縫金屬的化學成分、焊接結構和焊接接頭的設計、焊接方法、焊接工藝等的一種綜合性能。
材料因素
材料因素是指木材本身和焊接材料;包括材料的化學成分、冶煉軋制裝態、熱處理、組織狀態和力學性能等。
焊接材料如焊條電弧焊時的焊條、埋弧焊時的焊絲和焊劑、起提包弧焊時的焊絲和保護氣體等。在焊接過程中,木材和焊接材料直接參與熔池或熔合區的冶金反應,對焊接性和焊接質量有重要影響。當母材或焊接材料選用不當時,會造成焊縫成分不合格,力學性能和其他性能降低,甚至會出現裂紋、氣孔、夾渣等焊接缺陷,也就是焊接工藝性變差,因此必須正確選擇。
在母材方面,以化學成分影響最大。如鋼材只是依靠合金元素來實現固溶強化,一般情況下在焊接過程中最易使焊縫金屬、熱影響區以及母材有良好的相匹配性能。如果鋼材為較復雜的合金系,并通過熱處理、變形加工等方式實現強化,則不易獲得與母材完全匹配的焊縫金屬,甚至整個焊接接頭。對鋼來說,影響焊接性較大的元素有C、P、H、S、O、N等,合金元素中的Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu及B等,都在不同程度有可能增加焊接接頭的淬硬傾向和裂紋敏感性。一般來說,鋼材的焊接性將隨含碳量和合金元素含量的增加而惡化。
在冶煉方法、軋制工藝及熱處理狀態等,也都在不同程度上影響焊接性。現在的CF鋼(抗裂鋼)、Z向鋼、TMCP鋼(控軋鋼)等,都是通過精煉提純、控制軋制工藝等手段來提高材料的焊接性。
展開