钛合金复合钢板的焊接技术

更新日期:2017-10-20
摘要:

之前我们都有了解过钛合金焊接的技术,那么对于钛合金复合钢板,它的焊接技术是怎样的呢?那么今天我们一起来谈谈钛合金焊接中复合钢板的技术,此项技术相比较钛合金焊接技术,显得又复杂了许多。

quzhou1

 

之前我们都有了解过钛合金焊接的技术,那么对于钛合金复合钢板,它的焊接技术是怎样的呢?那么今天我们一起来谈谈钛合金焊接中复合钢板的技术,此项技术相比较钛合金焊接技术,显得又复杂了许多,想要彻底掌握,恐怕需要点时日。接下来请看钛合金复合钢板的焊接技术,如下:

 

钛有“第三金属”之称,有高的比强度,杰出的塑韧性和耐腐蚀性,已被广泛使用在航空航天、造船及化学工业中。正是因为材料自身及焊接的特殊性,以及钛合金复合钢板也归于比较新的施工范畴,施工办法还不够老练且不完善,从而导致现场焊接施工中经常会呈现质量问题。

 

一、焊接办法的选择

 

因为钛合金复合钢板底层钢原料为Q235钢,焊接工艺现已恰当老练安稳,因而可选用多种焊接办法,例如:焊条电弧焊、CO2气体维护焊以及焊条电弧焊/埋弧焊。但现在又考虑到现场实际施工的问题,焊条电弧焊功率比较低,还要特意整理熔渣;选用焊条电弧焊/埋弧焊办法,需求焊条电弧焊打底,增加工序,且因为埋弧焊焊接参数较大简单击穿打底层,焊接质量难以确保,而且热影响区较大,会对附近复合区钛板构成必定负面影响;CO2气体维护焊为半自动化操作,而且减少了中心环节,大大提高了焊接施工功率,有利于确保施工进度和焊接质量。但因为CO2气体维护焊发作的飞溅较大,因而主张运用ArCO2气体的混合气体。

 

钛合金复合钢板焊接选用的是钨极氩弧焊方法,此项施工的关键点在于钛板的焊接。一般现场为钛填条搭接焊,钛填条厚度为1.5mm,钛板厚度为1.2mm。因为钛元素在元素周期表中归于过渡元素,具有必定的化学活性。光亮的钛板在常温下就能与空气中的氧发作反响,而且随温度的升高活性增加,到达250℃时开端吸氢,400℃时开端吸氧,600℃时开端吸收氮元素,与氢、氧、氮元素发作反响,生成各种钛化合物。或溶解于钛晶粒安排中,构成间隙固溶体,改变金属晶格,下降钛板的力学性能和运用性能。为此,在钛板焊接的过程中,有必要做好钛板、钛填条、钛焊丝的整理和焊接过程中的防护作业。

 

二、焊接参数的选择

 

焊接参数挑选也会对钛焊缝及热影响区安排发作很大影响。因为钛金属具有熔点高、热容量大和导热性差等特性,如果挑选焊接参数较大,热输入量多,会构成高温热影响区较宽,高温停留时刻较长,致使焊缝和热影响区晶粒粗大,乃至呈现钛板与底层钢互溶。两者互溶所发作的中心化合物是脆性安排,破坏和改变了原有金属晶格,是焊缝中的应力集中点和薄弱环节,增加焊缝脆性,下降了焊缝的塑韧性以及屈从强度、抗拉强度,使钛钢复合板焊缝的力学性能急剧下降。焊缝及热影响区在冷却过程中转变为针状安排,导致焊接接头塑性下降。热输入量过大,如果防护办法不当,焊缝及热影响区露出于空气中就会导致氧化变色,下降或无法满意运用要求;反之电流过小,则无法确保焊缝熔合性,使热影响区淬硬,不利于氢的逸出,增大了冷裂倾向,而且施工进度比较慢。因而,焊接电流的挑选有必要合理、有用。现场施工引荐运用电流为110~150A,氩气流量为10~14L/min。在钛填条的焊接过程中,焊缝及热影响区的氧化变色及裂纹的发作是经常呈现的问题。氧化变色主要是钛外表温度过高,钛元素活性增加,与空气中的氧在触摸过程中发作反响。因为氧化程度不同,表现出的外表色彩不同。不同的色彩也意味着焊件是否能到达运用要求,是否需求处理。焊缝及热影响区色彩主要判别如下表所示。在钛金属的焊接过程中,有必要留意焊缝及热影响区的维护,可选用拖罩构成的气室进行维护,或选用大喷嘴氩弧焊枪,扩展周围维护区域。

 

三、裂纹的发作及应对办法

 

裂纹是钛板焊接中经常呈现的缺点。钛焊缝裂纹归于冷裂纹,主要是由焊缝中氢引起的。氢的来历主要有板材及焊丝中的水分和油污,环境湿度是焊缝增氢的主要原因。焊接时在高温效果下,大量的氢溶解在熔池中,在焊缝的冷却和凝结过程中,因为溶解度的敏捷下降,氢极易逸出。如果焊缝冷却速度过快,氢来不及逸出保留在焊缝中,将使焊缝中的氢处于过饱和状况,因而氢要竭力进行分散,并促进这一区域进一步脆化。如果这个部位存在缺口效应,且氢的浓度足够高时,就可能发作裂纹。特别是在冬天施工中,环境温度低,水蒸气附着在钛板上,为焊缝增氢发明了条件。因为钛板太薄,钢板比较“吃温”,温度升高较慢,相应的钛合金复合钢板焊缝冷却速度过快,在冷却过程中,焊缝中的剩余氢来不及逸出,在焊缝中以过饱和的形式存在,终究导致裂纹的呈现。

 

因而,在钛合金复合钢板的焊接过程中,要仔细整理母材、焊丝的外表,坚持环境温度不得低于5℃。冬天施工时,使用火焰预热底层钢面,一是为去除焊缝周围的水分;二是提高焊件温度,下降焊缝冷却速度。

 

四、钛合金焊接复合钢板中应留意的问题

 

钨极氩弧焊中呈现钨极碰到焊缝金属即触钨的状况,应立即停止焊接作业,去除污染源,更换钨极后再进行作业。焊接作业时焊缝应尽可能的长,中心呈现停焊,从头进行焊接时,焊缝应堆叠10mm左右。焊接时不得随意起弧,焊接完进行自检,发现问题及时处理。焊后应仔细整理焊件外表的焊瘤、焊渣、飞溅物以及其他污物,必要时应对焊缝进行部分修整。处理焊缝缺点时,应先用砂轮修磨整理,再用白布蘸丙酮进行擦拭整理,整理结束后再进行返修处理。同一部位返修次数不宜超越两次。如超越两次,返修前应经单位技能负责人同意。

 

五、焊缝的查验

 

焊缝成形应均匀、细密、润滑过渡,不得有裂纹、气孔、夹钨、未熔合、氧化超支咬边及弧坑等缺点的呈现,钛焊缝外表不允许存在显着的划伤。如需在钢底层焊接吊耳或进行加固时,焊接电流要小,而且每焊完一道要间隔一段时刻再进行下一道的焊接,避免呈现因为热输入量过大,导致钛合金复合层受热氧化变色。冬天施工应留意坚持环境温度,因为钛金属比较脆,如果温度过低,冷却速度快,很简单呈现裂纹。应及时提高环境温度,对焊缝区周围80mm范围内恰当预热,温度不低于15℃,从钢底层预热。焊缝禁止只熔化母材,而不增加焊丝,导致焊缝强度较低,冷却时开裂。

 

大家看了钛合金复合钢板的焊接技术,是不是觉得有些复杂呢,其实只需慢慢掌握,利用点时间,其实也不难,钛合金焊接复合钢板的技术现在也越来越普遍,期望大家早日掌握好此项技能,然后运用到生活中。