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镍钛合金无法焊接原来是这些没有弄懂;

鏃ユ湡;2019-09-03  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  钛合金,多采用氩弧焊、埋弧焊、真空电子束焊等,但该两种方法均需填充焊接材料,由于保护气氛、纯度及效果的限制,带来接头含氧量增加,强度下降,且焊后变形较大。采用电子束焊接和激光束焊接,研究了钛合金的焊接工艺性,实现该种材料的精密焊接

  (1)焊缝气孔倾向。焊缝中的气孔是焊接钛合金最普遍的缺陷,存在于被焊金属电弧区中的氢和氧是产生气孔的主要原因。TC4钛合金电子束焊接,其焊缝中气孔缺陷很少。为此,着重就激光焊接焊缝中形成气孔的工艺因素进行研究。由试验结果可以看出,激光焊接时焊缝中的气孔与焊缝线能量有较密切关系,若焊接线能量适中,焊缝内只有极少量气孔、甚至无气孔,线能量过大或过小均会导致焊缝中出现严重的气孔缺陷。此外,焊缝中是否有气孔缺陷还与焊件壁厚有一定关系,比较试样试验结果可看出,随着焊接壁厚的增加,焊缝中出现气孔的概率增加。

  (2)焊缝内部质量。利用平板对接试样,采用电子束焊接和激光焊接来考察焊缝内部质量,经理化检测,焊缝内部质量经X射线II级要求,焊缝表面和内部均无裂纹出现,焊缝外观成型良好,色泽正常。

  (3)焊深及其波动情况。钛合金作为工程构件使用,对焊深有一定要求,否则不能满足构件强度要求;而且要实现精密焊接,必须对焊深波动加以控制。为此,采用电子束焊接和激光焊接方法分别焊接了两对对接试环,焊后对试环进行了纵向及横向解剖,来考察焊深及焊深波动情况,结果表明,电子束焊接焊缝平均焊深可达2.70mm以上,焊深波动幅度为-5.2~+6.0%,不超过±10%;激光焊接焊缝平均焊深约为2.70mm,焊深波动幅度为-3.8~+5.9%,不超过±10%。

  (4)接头变形分析。利用对接试环来考察接头焊接变形,检测了对接试环的径向及轴向变形,结果表明,电子束焊接和激光焊接的变形都很小。电子束焊接的径向收缩变形量为f0.05~f0.09mm,轴向收缩量为0.06~0.14mm;激光焊接的径向收缩变形量为f0.03~f0.10mm,轴向收缩变形量为0.02~0.03mm。

  焊缝组织分析。经理化检测,焊缝组织为a+b,组织形态为柱状晶+等轴晶,有少量的板条马氏体出现,晶粒度与基体接近,热影响区较窄,组织形态和特征较为理想。

  6)钛及钛合金常用的焊接方式有:氩弧焊、埋弧焊、线毫米以下厚度用钨极氩弧焊,3毫米以上用熔化极氩弧焊。氩气纯度不低于99.99﹪,严格控制氩气中空气和水蒸气的含量。

  )焊前进行除油污、除氧化皮、除氧化膜表面处理。由于钛及钛合金的化学活性大,易被氧气、氮气、氢气污染,所以不能采用焊条电弧焊、氧乙炔(或氧丙烷等)气焊、C02焊、原子氢焊等方式焊接。

  )氩弧焊焊接,两大重点,重点一是保护的环境,气体的纯度一定要足够高,这个是焊接质量的重要因素,另外一个就是焊丝纯度高,建议采用VOD301的钛合金焊丝,参考一下专题高品质纯钛焊丝钛合金焊丝钛合金氩弧焊丝VOD301钛焊丝

  )钛合金焊接,最应该注意的就时保护,300度以上的部位要持续在保护气保护下。焊接时要背面保护和尾气保护

  经研究可得出:对于钛合金,无论是激光焊接还是电子束焊接,只要工艺参数匹配合理,均可使焊缝内部质量达到国标

  Ⅱ级焊缝要求,钛合金的精密焊接;焊缝外观成形良好,色泽正常;焊缝余高很小,无咬边、凹陷、表面裂纹等缺陷产生。


 
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