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鈦合金氬弧焊技術的特點及要點

[ 來源: | 作者:本站 | 發布時間:2019-07-14 | 瀏覽:1851次 ]

鈦合金在焊接時我們常用的焊接方式有:氬弧焊、埋弧焊、真空電子束焊等。3毫米以下厚度用鎢極氬弧焊,3毫米以上用熔化極氬弧焊。氬氣純度不低于99.99﹪,嚴格控制氬氣中空氣和水蒸氣的含量。焊前進行除油污、除氧化皮、除氧化膜表面處理。由于鈦及鈦合金的化學活性大,易被氧氣、氮氣、氫氣污染,所以不能采用焊條電弧焊、氧乙炔(或氧丙烷等)氣焊、C02焊、原子氫焊等方式焊接。


采用氬弧焊焊接鈦合金管道時通常是現場全位置焊接,其難度比不銹鋼管焊接高得多,對400℃以上的鈦及其合金焊縫區必須要進行保護,因其化學性質特別活潑,很容易吸收有害氣體,導致材料性能下降,甚致出現裂紋。所以在焊接時要特別注意以下幾個事項:


1、氬弧焊在焊接鈦管及其鈦合金管道時,焊材選用基本上以等強原則,找不到合適的焊材時,可采用從母材上切取的方法來解決;而氬氣的選用將直接影響焊縫的硬度和韌性,對焊接裂紋的產生也有明顯的影響,所以要求選用(特別是純鈦)高純度氬氣(99.99%)。


2、焊接鈦管切割及破口制作應采用冷加工方法,不得使其過熱而變色。在坡口內外表面不小于20mm范圍內用砂輪或不銹鋼絲輪打磨出金屬光澤,用刮刀修整坡口的毛刺后再打磨光滑,避免在清洗時掛上布絲。


3、在鈦合金焊接時清洗質量的好壞直接影響到焊接裂紋和氣孔的產生,通常先采用酸洗(3%HF+35%HNO3+H2O),再用清水沖洗干凈,最后烘干,焊前用丙酮或酒精擦拭。清洗后的焊口必須馬上焊完,不得超過4h,否則需要重新清洗。清洗時不能使用橡皮手套,應使用白凈棉布手套。


4、鈦管鈦合金管焊接時焊接區域的保護至關重要,與不銹鋼管道焊接相似,但氣體保護的要求更加嚴格,管內充氬要持續到焊接結束,直到焊接區域溫度降至350℃以下才可停止;管外正面氬氣保護采用大直徑的噴嘴,并使用加長拖罩,為了提高保護效果,當焊接結束時,拖罩并沒有結束,必須等溫度降至200℃以下才能停止送氣,取下拖罩。


鈦合金管TIG焊接時的操作手法基本上與不銹鋼相似,在保證完全焊透的情況下盡量采用較小的焊接線能量,即快速焊直線運槍和填充焊絲。焊接操作主要注意以下幾點:


1、焊前預先通一段時間進行置換,可采用明火檢測法對焊口進行檢查,確認管內氣體完全是氬氣后,再進行焊接。采用短弧焊,不擺動焊槍和焊絲。蓋面時即是要擺動,也只是微幅慢速擺動。焊絲端部在焊接過程中不能脫離保護范圍,否則焊絲端部會被氧化,如發現焊絲端部已經氧化,須將氧化部分切去后才能使用。停焊后要滯后送氣,直至焊接區溫度降至300℃以下。焊接時,起弧和收弧點必須在破口內進行不得在母材上起弧和收弧。


2、送絲的時候不能將焊絲快速地一送一抽填絲,應當慢速均勻地將焊絲往熔池里面送,否則會造成氣體紊亂,影響保護效果。焊接時噴嘴和管口的距離在不影響視線的情況下越低越好,角度為75°左右,但又不能鎢極與母材相碰而引起夾鎢;焊絲與管口的夾角為12°左右。在焊接過程中,必須嚴格控制層間溫度,美韓萬一層要等溫度降至室溫時再繼續焊接下一層。膠皮封堵板與管內徑之間應有0.5~1mm間隙,在焊接時可起到焊前置換管內空氣、焊接過程中釋放多余氬氣和冷卻的作用。焊接時要時刻觀測焊縫表面顏色,以銀白色為最佳,其次為金黃、紫、藍、灰、灰白。


3、焊接環境很重要,施焊現場必須保持干燥和清潔,焊接時的環境溫度應控制在18°以上;焊接區域沒有穿堂風,焊接熔池和熱影響區絕對禁止水、水汽或其他氣體滲入,否則一定要有遮擋措施,避免焊縫受到污染而影響焊接質量??傊?,要焊好鈦及其合金管道,從選焊材、開坡口打磨、清洗烘干、環境措施、氣體保護、工藝參數、焊接操作等每個環節都很重要,認真對待,這樣才能焊出合格的焊接接頭。


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