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4行業(yè)新聞

深度了解“鈦焊”


1.影響鈦材焊接質(zhì)量的因素


1.氣體雜質(zhì)對焊縫金屬性能的影響


鈦板回收價格化學活性高,與空氣中的氧、氮親和力高。在低溫下,鈦鈦板回收價格與氧相互作用形成致密的氧化膜。隨著溫度的升高,氧化膜的厚度變得更厚。當溫度超過600℃時,鈦開始吸氧,并將氧溶入鈦中。如果溫度更高,鈦的活性會急劇增加,與氧氣發(fā)生劇烈反應,生成氧化鈦。鈦在300℃以上開始吸氫,700℃以上開始吸氮。由于鈦被氧和氮污染,鈦的強度和硬度增加,塑性降低。氮氧的影響大于氮氧。鈦中氫含量從0.01%到0.05%會使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降,但塑性下降較小。這就是氫化物造成的脆性,也就是常說的“氫脆”。氫也是焊縫多孔的根本原因。


在焊接過程中,熔池就像一個小型冶金爐,熔化的金屬暴露在大氣中。如果不采取相應的保護措施將熔融的鈦與空氣隔離,氧、氮、氫等氣體元素會熔化成鈦板回收價格,形成脆性的氧化物或氮化物,導致焊縫金屬塑性急劇下降,抗拉強度增加。嚴重時會發(fā)生脆性斷裂,塑性等于零。


2.其他雜質(zhì)對焊縫金屬性能的影響


其他雜質(zhì)是指除氣體雜質(zhì)以外的可能熔化到熔池中的雜質(zhì)。來源可能是焊接作業(yè)環(huán)境不干凈,用臟手套接觸鈦制焊件留下的油污,焊前用來擦洗接頭的棉紗,留在坡口的棉絮,焊接生產(chǎn)環(huán)境與鋼鐵焊接生產(chǎn)混合時可能產(chǎn)生的鐵銹、水分等有機物等。這些污染物在電弧高溫的作用下分解成氧、氫、氮、碳等元素,然后溶解在熔融的鈦中。當這些元素的量超過在鈦中的溶解度時,形成相應的化合物(TiO2 TiH2 TiN TiC)。隨著熔池的結晶,這些化合物進入鈦板回收價格的晶格,導致鈦的晶格畸變和扭曲,從而改變鈦的力學性能。


有些微量元素少量溶于鈦板回收價格中,如果量不超過允許范圍,是可能的,有時也是可取的。但雜質(zhì)元素含量過高是不允許的,尤其是有機雜質(zhì),會有百害而無一利。這是因為這些雜質(zhì)元素不僅使鈦焊接的力學性能變差,還降低了腐蝕性,這也是焊縫中氣孔產(chǎn)生的根源。


3.焊接金屬和接頭熱影響區(qū)的顯微組織變化。


鈦板回收價格是一種具有同素異形體轉(zhuǎn)變的金屬。在882.5℃時,顯微組織開始固態(tài)轉(zhuǎn)變。82.5℃以下的晶體結構為密排六方結構,稱為α鈦。當溫度高于882.5℃時,α結構鈦轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結構的β結構鈦。當熔池從液態(tài)變成固態(tài)時,這種轉(zhuǎn)變過程“瞬間”完成。然而,“時刻”的差異仍然影響著熔池的結晶形式,“時刻”越長,越有利于柱狀晶的生長。由于鈦具有熔點高(1668℃)、熱容大、導熱性差的特點,在鈦谷沒有損耗,焊接時焊縫受到焊縫線能量和焊縫強制冷卻的影響,焊縫停留在高溫的“瞬間”不同。稍長的“瞬間”為熔池結晶的柱狀晶生長和接頭熱影響的擴大提供了條件。這也是焊接接頭塑性下降的重要原因之一。接頭的抗拉強度斷裂往往發(fā)生在焊縫的熱影響區(qū)。為了減少這種不利影響,焊接鈦時應盡量采用較軟的焊接規(guī)范,即采用較低的焊接線能量和較快的冷卻速度。


4.氣孔是鈦焊縫中常見且不可避免的缺陷。


氣孔的形成機理是焊接過程中溶解在液態(tài)金屬中的氣體擴散、脫溶、形核、長大形成氣泡。因為熔池的凝固結晶速度非常快,長大的氣泡在無法脫離液態(tài)金屬的情況下,會以氣孔的形式殘留在固態(tài)金屬中。鈦鈦板回收價格材料專家的實踐經(jīng)驗表明,空氣中的水分對焊接影響很大。實驗中,在相對濕度小于40%的焊接環(huán)境下,基本上沒有發(fā)現(xiàn)焊縫。在相對濕度大于90%的環(huán)境中,焊縫中有許多大氣泡。說明充足的空氣濕度是氣孔形成的重要原因之一。


二、鈦的焊接方法


1.手工鎢極氬弧焊


鎢極氬弧焊(GTAW)是一種非熔化極電弧焊,利用鎢極與被焊件之間產(chǎn)生的電弧熱將被焊件熔化在一起。在焊接過程中,可以加入也可以不加入焊絲,鎢極、熔池、焊縫近縫區(qū)和填充焊絲的熔化端都要用氬氣保護。


焊接一般采用非接觸式高頻引弧,弧長控制在1.0 ~ 1.5倍電極直徑。角焊時,弧長可稍長,焊嘴向后(反焊方向)傾斜75度。焊接電流是電弧焊最重要的技術參數(shù),它直接影響焊縫熔深、焊接速度、熔敷金屬量和焊縫質(zhì)量。TIG焊鈦通常采用正焊電源,即正焊片和負焊把。直焊電弧產(chǎn)生的熱能30%集中在鎢極上,70%集中在焊接部位,所以熔深比反焊法深。從引弧開始到滅弧,必須與供氣和停氣的時間相匹配,即在引弧前供氣要超前,而滅弧后氬氣必須滯后于停氣。


2.保護氣體


從焊接噴嘴噴出的氣體覆蓋整個鎢電極長度和被電弧熔化的熔池區(qū)域,以防止空氣污染。常用的氣體是惰性氣體氬或氦。氬氣導熱系數(shù)小,在電弧作用下不分解吸熱,所以氬氣熱損失少,電弧電壓低,約8 ~ 15 V,保護效果除了保護氣體的純度(99.98%以上)外,還與焊嘴的幾何設計有關,即能保證焊嘴噴出的氬氣流是層流而不是湍流。一般來說,焊接噴嘴的高度是噴嘴直徑的1.5倍。


三。TIG焊接過程


1.接頭和凹槽


在鈦板回收價格材料的焊接中,有多種接頭形式,如對接接頭、搭接接頭、角接接頭、管板焊接等。板材厚度一般為1.0 ~ 10 mm,不同厚度板材的接頭和坡口對獲得高質(zhì)量焊縫至關重要。


2.焊接前的清潔


鈦焊件和焊絲(填充絲)容易被污染,如鈦板回收價格和氧化膜生產(chǎn)過程中使用的潤滑劑殘渣、油污、油漆、涂層和手印等。如果在焊接前不清除這些污染物,有害雜質(zhì)會在焊接過程中被電弧的熱作用分解并溶解在焊縫金屬中,對焊縫質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

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