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鈦合金焊接技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用及對(duì)鈦材料性能的要求

發(fā)布時(shí)間 :2019-06-02 23:11:14 瀏覽次數(shù) :

鈦材料具有比強(qiáng)度高

、耐海水及海洋大氣腐蝕、無(wú)磁
、透聲
、抗沖擊震動(dòng)及可加工性(可塑性)好等特點(diǎn),是一種優(yōu)質(zhì)的船舶材料
。對(duì)于船舶材料而言,焊接技術(shù)是其結(jié)構(gòu)制造的重要加工手段
。而各種船用鈦及鈦合金對(duì)焊接加工的適應(yīng)性
,焊接性能的優(yōu)劣,直接關(guān)系到它們?cè)诖敖Y(jié)構(gòu)上的應(yīng)用

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鈦材的品種、牌號(hào)繁多

,針對(duì)其應(yīng)用的領(lǐng)域不同
,對(duì)其相關(guān)的性能要求也不相同。對(duì)船用鈦合金主要的應(yīng)用功能是優(yōu)秀的耐海水及海洋大氣的腐蝕性
,高比強(qiáng),高韌性和優(yōu)良的加工工藝性能
。由于鈦材在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用范圍較廣
,如船舶結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)
、電力系統(tǒng)
、電子信息系統(tǒng)
、輔助系統(tǒng)到特種裝置等
,因此需要各種性能、品種規(guī)格的鈦合金材料

船用鈦及鈦合金焊接時(shí)

,通常遵從等強(qiáng)原則
,并獲得最佳強(qiáng)度和塑性
、韌性的配合
。因此,在選用焊接材料時(shí):

①一般選用同質(zhì)焊接材料

②為了改善接頭的塑性,可用比母材合金化程度稍低的焊材

③為了提高焊縫金屬塑性,焊絲中間隙元素含量應(yīng)低于母材中的含量

。根據(jù)多年來(lái)對(duì)船用鈦合金焊接應(yīng)用研究結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析可知:要獲得焊縫金屬與母材的等強(qiáng)性
,一般要求焊絲合金成分比母材低1個(gè)Al當(dāng)量

為使焊后焊縫金屬中雜質(zhì)元素含量控制在較低水平

,應(yīng)對(duì)焊絲中原始雜質(zhì)元素含量加以嚴(yán)格控制。船用鈦合金焊接接頭的可靠性在很大程度上與接頭的結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)
。對(duì)于船用鈦合金焊接結(jié)構(gòu)消除應(yīng)力熱處理時(shí)
,應(yīng)根據(jù)不同合金特點(diǎn)
,確定熱處理工藝制度
,以獲得最佳的熱處理效果。

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

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