钛板焊接技术

钛板焊接技术1气体污染问题（ 1）做好焊前准备。严格清洗焊缝表面，杜绝氢、氧、氮的侵入。（ 2） 选用精确的氩气流量计以控制气流量。 气体流量的选择以达到良好的保护效果为准， 氩气流量大小对保护有着相当的影响， 过大的流量不容易形成稳定的气流层， 反而在保护区内形成紊流， 使有害气体浸入熔池， 使焊缝表面容易出现微裂纹。 过小的气流使保护不到位，达不到保护效果， 拖罩中的氩气流量不足时， 焊缝呈现出不同的氧化色泽。（ 3）加强焊缝保护。焊接时，不得将焊丝端部移出氩气保护区；断弧及焊缝收尾时， 要继续通氩气保护， 直到焊缝及热影响区金属冷却到 100以下时方可移开焊枪。2 焊接接头裂纹问题钛焊接时， 焊接接头产生热裂纹的可能性很小， 这是因为钛及钛合金中S、P、C等杂质含量很少，由S、P形成的低熔点共晶不易在晶界出现， 加之有效结晶温度区间窄小， 钛及钛合金凝固时收缩量小，焊缝金属不会产生热裂纹。钛焊接时， 热影响区可出现冷裂纹， 其特征是裂纹产生在焊后数小时甚至更长时间。 经研究表明这种裂纹主要是碳、 氢的影响及过快的冷却速度所致。 防止这种延迟裂纹产生的办法， 主要是减少焊接接头氢、 碳的来源， 焊前对焊缝区域进行保护清理， 防止有害杂质玷污。其次，应严格控制层间温度。在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输入量施焊，即降低熔合比。采用小直径焊丝、低焊接电流、窄 焊道技术、快速焊。冷却速度控制在100c / s左右最好。3焊缝中的气孔问题气孔是钛材焊接是比较容易产生的缺陷， 主要原因是由于氢影响的结果。板材、焊材表面不干净，操作者手套上的水分、油脂，角磨机磨下的沙粒、 飞尘等都是氢的来源。 焊缝金属形成气孔主要影响到接头的疲劳强度。防止产生气孔的工艺措施主要有：（ 1）保护氖气要纯，纯度应不低于%，导气管应用增强塑料管，不能用橡胶管。（ 2）彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。（ 3）对熔池施以良好的气体保护，控制好氩气的流量及流速，防止产生紊流现象，影响保护效果。（ 4）正确选择焊接工艺参数，增加熔池焊缝金属停留时间，使气泡逸出，可有效地减少气孔。（ 5）焊接时采用小的热输入，最好采用脉冲氩弧焊，既可改善接头塑性，减小过热和粗晶、减小变形，又可增加了熔深，减小了气孔的产生。4 焊前准备在钛材的焊接现场最好单独划分出一块区域，非专业人员不得入内，以保护该区域的洁净，所有施焊人员应穿干净工作服，戴针织手套或薄羊皮手套，不能戴棉线手套，进入罐内施焊，鞋要套上鞋套。坡口及其两侧各50 mm以内的内外表面及焊丝表面应清除油污，并用细锉奥氏体不锈钢丝刷、 铣刀等机械方法清除氧化膜、 毛刺和表面缺陷，清理工具应专用，并保持清洁；经机械清理后的表面，焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理， 严禁使用三氯乙烯、 四氯化碳等氯化物溶剂，不得将棉质纤维附于坡口表面。根据技术要求，焊前对施焊环境作了“菲绕琳”试验，在焊缝周围做了“铁离子”污染试验，经试验合格后才进行施焊。清洗质量的好坏会直接影响到焊接裂纹的产生， 清洗质量不好时，会在母材及焊丝表面上生成一层灰白色的吸气层， 导致焊接裂纹和气孔的产生，因此清洗时要注意以下几点：先采用酸洗。酸洗液为2%4%HF+30%40%HNO3+H2O）。最后用清水冲洗干净并吹干，临焊前用丙酮或酒精擦洗。焊丝在酸洗后一般需要进行脱氢处理，焊前再用丙酮脱脂。 严禁使用氧化物脱脂。 清洗时不得戴橡皮手套， 以免橡皮和脱脂溶剂发生反应使焊缝产生气孔。 清洗后的焊口必须马上焊完，不宜久放（一般不得超过4h）,否则需要按前面步骤重新清洗。钛材焊接时用的保护罩是十分重要的。 一个技能娴熟的焊工， 没有一个好的保护罩，即使焊缝焊得再漂亮，焊后全部氧化变色，这道焊缝仍旧是不合格的，而且要报废。5钛手工钨极氩弧焊操作要领1 ）手 工氩弧焊 时， 焊丝 与焊件 间应 尽量 保持最 小的 夹角（ 1015）。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出氩气保护区。2）焊接时，焊枪基本不作横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆动幅度也不宜太大，以防止影响氩气的保护。3）断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到100以下时方可移开焊枪。4 ）清洗质量的好坏会直接影响到焊接裂纹的产生， 清洗质量不好时，会在母材及焊丝表面上生成一层灰白色的吸气层， 导致焊接裂纹和气孔的产生。6工艺参数的选择依据1 ）焊接电流 如采用大电流，焊接时非常的顺畅，但焊缝的晶粒粗大，性能差，焊缝周围易产生较大的残余应力。所以应控制焊接电流上限，在确定盖板角焊缝的电流时第1遍自熔，第2遍加丝，焊接电流为 130-140A.2） 电弧电压 选择电弧电压实际上就是选择电弧的长短， 常用的氩弧焊机没有电压选择钮，应尽量使电弧短一些，以控制电弧电压在14-16V 之间。3）焊接速度钛材在焊接时的导热性很差，电流和速度要匹配好，否则熔合不好。经试验，焊接电流在130-140A 时，焊接速度为160-170mm/min 较合适。4）瀛气流量的确定钛在焊接时熔池后面的焊缝区lOOmHg （包括 焊缝和热影响区正反面） 全部要在氩气保护氛围内进行冷却， 否则焊缝就要氧化变色，使性能下降。经现场试验调整，最终确定的氩气流量为：喷嘴10-11 L/min 、托罩 12-13 L/min 、背面 3-5 L/min 。5） 钛板氩弧焊选用具有下降外特性、高频引弧的直流氩弧焊电源，钨极端部应修磨成圆锥形，采用水平转动平焊。焊炬应提前送气，熄弧时应采用电流衰减装置和气体延时保护装置， 延迟递气时间不少于15秒，避免焊缝遭受到氧化、污染。7 . 装配为了减少焊接变形， 焊前需进行定位焊， 定位焊缝应采用与正式焊接相同的焊接材料及焊接工艺， 即所用的焊丝、 焊接工艺参数及气体保护条件应与焊接接头焊接时相同。 焊前清除焊丝表面和焊接坡口及其两侧各20mm范围内的氧化层、油污、水分、锈蚀等，且应由合格 焊工施焊，定位焊焊在基层焊缝上，焊缝长度宜为10 15mm间距为100-150mm高度不应超过壁厚的1/3。间隙0-1mm钝边。焊缝不得 有裂纹、气孔、夹渣及氧化变色等缺陷，当发现缺陷时应及时消除。