。
2、焊接接頭裂紋問題
鈦焊接時,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在晶界出現(xiàn),加之有效結晶溫度區(qū)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。
鈦焊接時
,熱影響區(qū)可出現(xiàn)冷裂紋
,其特征是裂紋產生在焊后數(shù)小時甚至更長時間。經研究表明這種裂紋主要是碳
、氫的影響及過快的冷卻速度所致
。防止這種延遲裂紋產生的辦法,主要是減少焊接接頭氫
、碳的來源,焊前對焊縫區(qū)域進行保護清理
,防止有害雜質玷污
。
其次,應嚴格控制層間溫度
。在保證熔合良好的前提下
,盡可能采用低熱輸入量施焊,即降低熔合比
。
采用小直徑焊絲
、低焊接電流、窄焊道技術
、快速焊
。冷卻速度控制在100℃/s左右最好。

3、焊縫中的氣孔問題
氣孔是鈦材焊接是比較容易產生的缺陷
,主要原因是由于氫影響的結果。板材
、焊材表面不干凈
,操作者手套上的水分、油脂
,角磨機磨下的沙粒
、飛塵等都是氫的來源。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%
,導氣管應用增強塑料管,不能用橡膠管
。
(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(xiàn)象,影響保護效果
。
(4) 正確選擇焊接工藝參數(shù)
,增加熔池焊縫金屬停留時間,使氣泡逸出
,可有效地減少氣孔
。
(5)焊接時采用小的熱輸入,最好采用脈沖氬弧焊
,既可改善接頭塑性
,減小過熱和粗晶、減小變形
,又可增加了熔深
,減小了氣孔的產生。
4 、焊前準備
在鈦材的焊接現(xiàn)場最好單獨劃分出一塊區(qū)域
,非專業(yè)人員不得入內,以保護該區(qū)域的潔凈
,所有施焊人員應穿干凈工作服
,戴針織手套或薄羊皮手套,不能戴棉線手套
,進入罐內施焊
,鞋要套上鞋套。
坡口及其兩側各50mm以內的內外表面及焊絲表面應清除油污
,并用細銼奧氏體不銹鋼絲刷
、銑刀等機械方法清除氧化膜、毛刺和表面缺陷
,清理工具應專用
,并保持清潔;經機械清理后的表面
,焊接前應使用不含硫的丙酮或乙醇進行脫脂處理
,嚴禁使用三氯乙烯
、四氯化碳等氯化物溶劑,不得將棉質纖維附于坡口表面
。根據(jù)技術要求
,焊前對施焊環(huán)境作了“菲繞琳”試驗,在焊縫周圍做了“鐵離子”污染試驗
,經試驗合格后才進行施焊
。
清洗質量的好壞會直接影響到焊接裂紋的產生,清洗質量不好時
,會在母材及焊絲表面上生成一層灰白色的吸氣層
,導致焊接裂紋和氣孔的產生,因此清洗時要注意以下幾點:
①先采用酸洗
。酸洗液為2%~4%HF+30%~40%HN03+H20(余量)
。最后用清水沖洗干凈并吹干,臨焊前用丙酮或酒精擦洗
。
②焊絲在酸洗后一般需要進行脫氫處理
,焊前再用丙酮脫脂。
③嚴禁使用氧化物脫脂
。
④清洗時不得戴橡皮手套
,以免橡皮和脫脂溶劑發(fā)生反應使焊縫產生氣孔。
⑤清洗后的焊口
必須馬上焊完
,不宜久放(一般不得超過4h)
,否則需要按前面步驟重新清洗。
鈦材焊接時用的保護罩是十分重要的
。一個技能嫻熟的焊工,沒有一個好的保護罩
,即使焊縫焊得再漂亮
,焊后全部氧化變色,這道焊縫仍舊是不合格的
,而且要報廢
。

5、鈦手工鎢極氬弧焊操作要領
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(wěn)、均勻的送入熔池
,不得將焊絲端部移出氬氣保護區(qū)
。
2)焊接時,焊槍基本不作橫向擺動
,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
。
3)斷弧及焊縫收尾時
,要繼續(xù)通氬氣保護,直到焊縫及熱影響區(qū)金屬冷卻到100℃以下時方可移開焊槍
。
4)清洗質量的好壞會直接影響到焊接裂紋的產生
,清洗質量不好時,會在母材及焊絲表面上生成一層灰白色的吸氣層
,導致焊接裂紋和氣孔的產生
。
6、工藝參數(shù)的選擇依據(jù)
1)焊接電流如采用大電流
,焊接時非常的順暢
,但焊縫的晶粒粗大,性能差
,焊縫周圍易產生較大的殘余應力
。所以應控制焊接電流上限,在確定蓋板角焊縫的電流時第1遍自熔
,第2遍加絲
,焊接電流為130-140A。
2)電弧電壓選擇電弧電壓實際上就是選擇電弧的長短
,常用的氬弧焊機沒有電壓選擇鈕
,應盡量使電弧短一些,以控制電弧電壓在14-16V之間
。
3)焊接速度鈦材在焊接時的導熱性很差
,電流和速度要匹配好,否則熔合不好
。經試驗
,焊接電流在130-140A時,焊接速度為160-170mm/min較合適
。
4)氬氣流量的確定
鈦在焊接時熔池后面的焊縫區(qū)100mm內(包括焊縫和熱影響區(qū)正反面)全部要在氬氣保護氛圍內進行冷卻
,否則焊縫就要氧化變色,使性能下降
。經現(xiàn)場試驗調整
,最終確定的氬氣流量為:噴嘴10-11L/min、托罩12-13L/min
、背面3-5L/min
。
5) 鈦板氬弧焊選用具有下降外特性、高頻引弧的直流氬弧焊電源
,鎢極端部應修磨成圓錐形
,采用水平轉動平焊
。焊炬應提前送氣,熄弧時應采用電流衰減裝置和氣體延時保護裝置
,延遲遞氣時間不少于15秒
,避免焊縫遭受到氧化、污染
。
7、裝配
為了減少焊接變形,焊前需進行定位焊
,定位焊縫應采用與正式焊接相同的焊接材料及焊接工藝
,即所用的焊絲、焊接工藝參數(shù)及氣體保護條件應與焊接接頭焊接時相同
。焊前清除焊絲表面和焊接坡口及其兩側各20mm范圍內的氧化層
、油污、水分
、銹蝕等
,且應由合格焊工施焊,定位焊焊在基層焊縫上
,焊縫長度宜為10一15mm
,間距為100-150mm,高度不應超過壁厚的1/3
。間隙0-1mm
,鈍邊0-1.0mm。
焊縫不得有裂紋
、氣孔
、夾渣及氧化變色等缺陷,當發(fā)現(xiàn)缺陷時應及時消除
。