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影響鈦板及鈦材焊接性能的主要因素有哪些?

所屬分類(lèi):常見(jiàn)問(wèn)題    發(fā)布時(shí)間: 2020-03-31    作者:admin
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寶雞市騰鑫鈦業(yè)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事寶雞鈦材料,寶雞鈦板,寶雞鈦棒,寶雞鈦錠的生產(chǎn)加工銷(xiāo)售為一體的企業(yè)。

鈦材以及鈦板在行業(yè)中不斷被運用,隨著(zhù)其重要性的提升,關(guān)于會(huì )影響到寶雞鈦板及鈦材焊接性能的因素越來(lái)越被重視,那么都有哪些呢?


鈦在空氣中熔化焊接的較大問(wèn)題就在于氧化以及由各種污染帶來(lái)的化合物和金屬間化合物等。所謂的污染物是指氧氣、氮氣以及其他各種油類(lèi)、塵埃等,這些都會(huì )降低鈦材焊接質(zhì)量。污染物不光包括氧氣、氮氣,還包括有機物、無(wú)機物以及除鈦以外的金屬。如機械加工的油漬、潤滑油以及附近車(chē)間的鐵粉、涂料粉末、周?chē)乃?、潮氣、沙子、塵埃等。此外還有從電極當中混入的鎢。污染物中空氣中的氧氣、氮氣、水分的危害是較大的。因此,焊接時(shí)就要通過(guò)惰性氣體進(jìn)行保護。通常鈦材表面都有40um厚的氧化膜,切割過(guò)后幾秒鐘就能恢復80%的厚度,幾分鐘后就可以恢復到原先的厚度。正是由于這層氧化膜的原因,鈦材才具有如此好的耐蝕性。這個(gè)范圍內的氧氣含量并不算是污染物。然而,鈦在大氣中遇到高溫時(shí),就會(huì )與大量的氧氣和氮氣等發(fā)生反應。這樣就會(huì )生成污染物。大氣溫度為427℃時(shí),鈦材表面的氧化膜厚度是常溫下的2~3倍。650℃以上時(shí),氧化膜就會(huì )增加。在熔融狀態(tài)下,氧氣、氮氣等就會(huì )進(jìn)入焊接熔池,進(jìn)而從焊接金屬擴散到母材當中。為防止空氣中的氧氣、氮氣等雜物混入,焊接過(guò)程中有必要通過(guò)惰性氣體保護焊接面及內側。其他金屬的TIG焊接一般不需要氣體保護,內側也大多無(wú)需氣體保護。另外,為防止產(chǎn)生油脂類(lèi)雜物,鈦材以及操作臺面不能用油擦拭。鈦的熔化焊接中,大部分技術(shù)問(wèn)題都在于如何避免上述污染物的產(chǎn)生。防治污染物的對策比較麻煩,而且花費較大。不過(guò),鈦材焊接成功與否就在于污染物的預防對策。

鈦及鈦合金焊接對焊接時(shí)保護要求非常嚴格,當焊縫含碳量為0.55%時(shí),焊縫塑性幾乎全部消失而變成非常脆的材料,焊后熱處置也無(wú)法消除此種脆性。國標技術(shù)條件規定,鈦合金母材的含碳量不大于0.1%焊縫含碳量不逾越母材含碳量。 鈦合金中有很多元素,它們對鈦的物理性能都有影響,其中碳是鈦及鈦合金中常見(jiàn)的雜質(zhì),當碳含量為0.13%以下時(shí),碳因深在α鈦中,焊縫強度極限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作用強烈。但是當進(jìn)一步提高焊縫含碳量時(shí),焊縫卻出現網(wǎng)狀TiC其數量隨碳含量增高而增多,使焊縫塑性急劇下降,焊接應力作用下易出現裂紋。

寶雞鈦板廠(chǎng)家

1.碳的影響。鈦及鈦合金在焊接過(guò)程中,常溫下,液態(tài)熔滴和熔池金屬具有強烈吸收氫、氧、氮的作用,而且在固態(tài)下,這些氣體已與其發(fā)生作用。隨著(zhù)溫度的升高,鈦及鈦合金吸收氫、氧、氮的能力也隨之明顯上升,大約在250℃左右鈦開(kāi)始吸收氫,從400℃開(kāi)始吸收氧,從600℃開(kāi)始吸收氮,這些氣體被吸收后,將會(huì )直接引起焊接接頭脆化,是影響焊接質(zhì)量的極為重要的因素。

2.氫的影響。氫是氣體雜質(zhì)中對鈦的機械性能影響較嚴重的因素。焊縫含氫量變化對焊縫沖擊性能影響較為顯著(zhù)。焊縫中析出的片狀或針狀TiH2增多。TiH2強度很低,故片狀或針狀衛HiH2作用例以缺口,合沖擊性能顯著(zhù)降低;焊縫含氫量變化對強度的提高及塑性的降低的作用不很時(shí)顯。

3.氧的影響。焊縫的硬度和抗拉強度明顯增加,焊縫含氧量基本上是隨氬氣中含氧量增加而直線(xiàn)上升的隨焊縫含氧量上升。而塑性卻顯著(zhù)降低。為了**焊接接頭的性能,焊接過(guò)程中應嚴防焊縫及焊接熱影響區發(fā)氧化。

4.氮的影響。氮和鈦板會(huì )發(fā)生劇烈發(fā)應,在700℃以上的高溫下,形成脆硬的氮化鈦(TiN而且氮與鈦形成間隙固溶體時(shí)所引起的晶格歪挪程度,比等量的氧引起的后果更為嚴重,因此,氮對提高工業(yè)純鈦焊縫的抗拉強度、硬度,降低焊縫的塑性性能比氧更為顯著(zhù)。當焊縫含氮量在0.13%以上時(shí)焊縫由于過(guò)脆而產(chǎn)生裂紋。

寶雞鈦板焊縫缺陷是由于鈦板焊接時(shí),因氬弧焊槍形成的氬氣氣體維護層只能維護好焊接熔池不受空氣的有害作用,而對已凝固而處于高溫狀態(tài)附近的焊縫及其附近區域則無(wú)保護作用,而處于這種狀態(tài)的鈦板焊縫及其附近的區域仍有很強的吸收空氣中的氮及氧的能力。從400℃開(kāi)始吸收氧,從600℃開(kāi)始吸收氮,而空氣種含有大量氮和氧。隨氧化水平逐步加重,鈦板焊縫顏色發(fā)生變化及焊縫塑性下降的規律。銀白色(無(wú)氧化)金黃色(TiO,大約在250℃左右鈦開(kāi)始吸收氫。輕微氧化)藍色(Ti2O3氧化稍為嚴重)灰色(TiO2氧化嚴重)。




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