鈦及鈦合金焊接時，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，對熔池全面及高溫部信（400℃~650℃以上）焊縫區(qū)必需嚴(yán)加維護(hù)，為此，鈦及鈦合金焊接時必需采取特殊的維護(hù)措施，即采用噴尺寸較大的焊矩，以擴(kuò)大氣體維護(hù)區(qū)面積，當(dāng)噴嘴缺乏以維護(hù)焊縫及近縫區(qū)高溫金屬時，需附充氬保護(hù)拖罩。焊縫和近縫區(qū)顏色是維護(hù)效果的標(biāo)翅。銀白色表示維護(hù)效果最好，黃色為輕微氧化，一般是允許的外表顏色應(yīng)符合表。先制備了一個簡易拖罩。如圖(a氬氣從進(jìn)氣口進(jìn)入分布管，考慮到工程使用的實用性、高效性。穿過分布管孔直接進(jìn)入維護(hù)區(qū)。采用這種拖罩，焊接維護(hù)效果不是很好，焊道呈深藍(lán)色。據(jù)分析是氣流從分布管直接進(jìn)入維護(hù)區(qū)。氣流不是很均勻、平穩(wěn)，使高溫焊道維護(hù)不好被氧化。

 

鈦板與鈦管的焊接結(jié)構(gòu)。純鈦板厚度分別為0.2mm和1mm,純鈦管的尺寸為16mmxlmm。但與鈦本身的焊接性優(yōu)良，然而鈦板（或鈦管）的厚度差較大、熔點差較高（Ta的熔點為3020t：，鈦的熔點為1670T)。同時初步試驗表明鈦的薄板焊接極易產(chǎn)生變形。該焊接結(jié)構(gòu)用于化工領(lǐng)域，焊縫的耐腐蝕性不能低于母材，因此焊縫必須是致密性的無裂紋和氣孔等缺陷。(1)采用手工鎢極氬弧焊對鈦板疊層與鈦管間的環(huán)形焊縫施焊，選擇合適的工藝參數(shù)、工裝和防護(hù)措施完全能夠滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。(2)優(yōu)化后的鎢極氬弧焊工藝參數(shù)為：焊接電流60A，電弧電壓15V,氬氣流量10L/min,焊接噴嘴直徑7mm,速度0.6mm/s，鶴極直徑2mm,保護(hù)氣流量為12L/min;焊接位置為平焊，采用了氬氣保護(hù)罩、焊縫冷卻裝置和防止薄板變形裝置。(3)利用氦質(zhì)譜檢漏儀上對焊縫的氣密性進(jìn)行檢測，環(huán)形焊縫的漏率為5.0x10-11Pa.mVs,該漏率值表明焊縫致密、無焊接缺陷。

 

鈦板及鈦管焊接工藝：

管道切割與坡口加工；管材切割與坡口加工應(yīng)在專門的作業(yè)場所內(nèi)采用機(jī)械加工方法進(jìn)行。加工時要用非污染介質(zhì)潔凈水進(jìn)行冷卻，以防氧化。加工工具應(yīng)專用，并保持清潔，以防鐵質(zhì)污染。加工好的管口應(yīng)保證表面平整，無裂紋、重皮等缺陷。切口平面最大傾斜度偏差不超過管徑的1%。

表面清理：用奧氏體不銹鋼制的鋼絲刷清除鈦板所有焊接表面及坡口附近100mm內(nèi)的銹皮、油漆、臟物、灰塵和能與鈦材起反應(yīng)的雜物。用砂輪修整加工面，清除飛邊、毛刺、凸凹等缺陷。

組對：將鈦管、配件對準(zhǔn)、夾好，軸線不得偏移，間隙均勻一致，并應(yīng)防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強(qiáng)制組對。定位焊采用和正式焊接相同的焊接工藝。

脫脂處理：用賽璐珞海棉沾無硫乙醇或無硫丙酮對所有焊接表面和坡口附近50mm內(nèi)全部做脫脂處理，處理后的表面應(yīng)無任何殘留物。

 

鈦板鈦管焊接設(shè)備：

焊機(jī)：采用直流TiG焊機(jī)。焊機(jī)應(yīng)保證優(yōu)良的工作特性和調(diào)節(jié)特性，同時配備有完好的電流表和電壓表。

焊炬：采用QS一75°/500型水冷式TiG焊焊炬。焊炬應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單，輕巧耐用，槍體嚴(yán)密，絕緣良好，氣流穩(wěn)定，夾鎢捧牢固，適合于各種位置焊接的特點。

氬氣輸送管；采用半硬質(zhì)塑料管，不宜用橡膠軟管和其它吸濕材料。使用時應(yīng)專用，不得與輸送其它氣體的管相互串用。氬氣管不宜過長，以免壓力降過大引起氣流不穩(wěn)，一般不超過30m。

焊接夾具：用奧氏體不銹鋼或銅制管卡蘭、鎖緊螺栓等組對鈦板及配件。應(yīng)確保對鈦板及配件有一定的夾緊力，以保證軸線一致，間隙均勻合適。

輔助設(shè)備及工具：氬氣保護(hù)罩，磨光機(jī)，專用銼刀，不銹鋼絲刷等。