鈦是非常活潑的金屬,高溫下與碳、氫、氧、氮等有很強(qiáng)的親和力,在焊縫中生成氫化鈦、碳化鈦、氧化鈦、氮化鈦等脆性化合物,使焊縫的塑性韌性下降。鈦的導(dǎo)熱系數(shù)小,熔點(diǎn)較高,焊接時(shí)容易出現(xiàn)熱量集中,高溫停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致焊縫晶粒粗大,降低焊接接頭的綜合性能。因此,鈦材的焊接必須有良好氣體保護(hù)措施和合理的焊接參規(guī)范。
(1)加工坡口。采用V型坡口,1+0. 50mm鈍邊,坡口角度30+2. 52. 5°。坡口采用機(jī)械方法加工,表面不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷。
(2)清洗。焊前用丙酮將焊絲及坡口兩側(cè)表面至少50mm范圍內(nèi)清洗干凈,并在2h內(nèi)焊接,否則重新清洗。
(3)施焊過(guò)程中嚴(yán)格實(shí)施尾部拖罩和背面拖罩保護(hù)。
(4)按表1焊接參數(shù)施焊,焊接過(guò)程中焊絲不擺動(dòng)。
(5)每層焊接完畢后檢查焊縫表面顏色,表面顏色不合格焊層應(yīng)去除重新焊接。
保護(hù)罩的銅管及擋板上均勻鉆孔,以使氣體均勻流出。尾部拖罩加在焊槍后部,用于加強(qiáng)正面保護(hù),背面拖罩置于焊縫背面并根據(jù)焊接速度移動(dòng)。拖罩根據(jù)焊口形狀尺寸而定。需保證高溫區(qū)的鈦板全部置于保護(hù)之中,保護(hù)氣體要提前輸入并在焊縫冷卻至400℃以下時(shí)才能停氣。
鈦材因其良好的耐腐蝕性能在海洋工業(yè)中廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有一臺(tái)我公司為中國(guó)海洋石油公司制造的海水冷卻器,設(shè)備參數(shù)如下:換熱面積30m2,直徑φ400mm。管程介質(zhì):海水;設(shè)計(jì)壓力: 1. 3Mpa;設(shè)計(jì)溫度35℃;主體材質(zhì):TA2。殼程介質(zhì):天然氣;設(shè)計(jì)壓力1. 0Mpa;設(shè)計(jì)溫度175℃;主體材質(zhì):Q345R。其中管程筒節(jié)材質(zhì)TA2,厚度為10mm;管板材質(zhì):TA2,厚度為: 45mm;換熱管規(guī)格為:φ19×2,材質(zhì): TA2。換熱管與管板連接采用強(qiáng)度焊。
大多數(shù)船用鈦合金具有優(yōu)良的焊接加工性能。合金應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)各種合金的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)的使用工況條件，正確地設(shè)計(jì)接頭形式，合理地選擇焊接材料，制定合理的焊接工藝，提供焊接高溫區(qū)良好、可靠的氣體保護(hù)和正確地采用消除應(yīng)力措施，是確保獲得綜合性能優(yōu)良的船用鈦合金焊接接頭的關(guān)鍵。
鈦及
鈦合金由于密度小、強(qiáng)度高、耐熱耐腐蝕性能優(yōu)異而廣泛地應(yīng)用于航空航天、石油化工、造船等部分。目前高性能的飛機(jī)、坦克正在采用鈦合金部件，而且在石油化工部分中鈦合金部件使用的范圍也正在逐漸擴(kuò)大。而鈦合金在飛機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)和石油化工部分上的應(yīng)用，不可避免需要使用焊接手段進(jìn)行連接，這對(duì)擴(kuò)大鈦合金的應(yīng)用范圍具有重要的意義。
