焊接工艺评定,按NB/T47014—2011进行焊接工艺评定,焊接工艺评定所用钛管材料为TA2,钛管规格为φ45mm×3mm。在准备预焊程序时,应以焊接可操作性和良好的焊接接头性能为原则。为保证钛盘管施焊的焊接接头满足使用要求,钛盘管价格评定焊接工艺试验时按预焊接工艺规程进行。所用氩弧焊焊机型号为WSM315,采用高频引弧,氩气采用纯氩(99.99%Ar)。焊接工艺评定试验结果可知焊接工艺评定试验结果合格。(2)切片腐蚀试验,为了检验焊接接头的耐蚀性,钛盘管价格采用氩弧焊焊接一个钛管试件,封口时均采用通水保护,其中中间焊缝特意不进行保护,焊缝呈黄色,部分呈蓝色,其余为银白色。钛管试件切片取样,取30%硫酸(煮沸)侵泡24h后进行腐蚀试验,结果表明,银白色焊缝有轻微腐蚀,而蓝色金黄色焊缝腐蚀严重,表明在焊接过程中,经通水保护的焊缝同样耐腐蚀。
当钛管中氢含量过高时,钛盘管价格由于钛管的脆性,冲击韧性和缺口拉伸强度会急剧下降,因此钛管中氢含量不应超过0.015%。为了减少氢吸收量,零件在热处理前必须去除指纹、轧制厂的印记、油脂等残留物,热处理炉内的气氛中没有水蒸气。如果钛管的氢含量超过允许值,必须通过真空退火去除。去氢的真空退火一般是在538—760℃,低于0.066Pa的压力下保持2—4小时。当温度不超过540℃时,钛管表面的氧化膜不会显著增厚,而在较高的热处理温度(超过760℃)时,氧化速度会迅速加快,同时氧气向材料内部扩展,形成扩散层-污染层。氧污染层脆化率高,导致零件表面出现裂纹和损伤。有机械加工方法(如喷砂、房屋切割等。)或化学方法如酸洗和化学研磨以去除氧污染层。热处理时,应在保证陨石热处理的前提下,钛盘管价格尽可能缩短加热时间,也可在真空炉或有惰性气体(氩气、氮气等)的加热炉中进行。)。适当应用还可以避免或减少在空气炉中加热钛管零件造成的污染。
气杂质对金属焊接性能的影响,钛具有较高的化学活跃性,与空气中的氧、氮具有极高的亲和力。温度较低时,钛与氧相互作用,形成一层致密的氧化膜,其厚度随温度升高而增加,在600摄氏度以上时,钛开始吸收氧,并将氧溶解于钛中。当温度再次升高时,钛的活性急剧增加,与氧发生剧烈反应,形成氧化钛。钛在300°C以上开始吸氢,在700°C以上开始吸收氮。由于钛被氧和氮污染,钛的强度和硬度增加,而塑性降低。氧气比氮气的影响更大。钛中氢的质量分数为0.01%~0.05%时,钛盘管价格会使焊缝金属的冲击韧性急剧下降,而塑性却下降较少。这意味着氢化物引起的脆性。氢也是焊缝中气孔的来源。在焊接过程中,熔池就像一个小型冶金炉,熔融金属与空气接触。如果钛盘管价格不采取相应的防护措施,熔融的金属和空气被隔绝,氧、氮、氢等气体要素融入钛中,形成脆性氧化物和氮化物,焊接金属的塑性下降,拉伸强度上升,严重的情况下裂,塑性等于0。
真空成形,钛管对零件壁厚薄、表面亮度要求高、氢脆敏感性强的β型钛合金,真空成形。真空成形不一定需要昂贵的真空加热设备。只要在坯料和模具的上下型腔之间形成密封的空间,在加热过程中,特别是在从400℃以上到成形温度期间,上下型腔中的空气被真空单元逐渐抽出,模具的上下型腔之间的相交程度达到10(-3)托以上,并且在成形过程中通过切断管子和充入氩气可以达到成形目的。钛盘管价格将方法用于钛箔波纹板的成形,取得了满意的效果。当真空度控制在10^(-3)乇时含氢量低于标准要求,当真空度达到10^(-5)乇时可得到光亮的表面的零件。另外,对于中等厚度、表面凹凸光亮要求不高的零件,钛盘管价格也可采用真空充氩保护方法在球形气瓶成型过程中进行这方面的测试,效果也较好。
钛的焊接性分析,钛是一种活性金属,能在室温下形成含氧致密的氧化物薄膜,保持高的稳定性和耐腐蚀性。540℃以上生成的氧化膜则不致密。高温下钛与氧、氮、氢反应速度较快,钛在300℃以上快速吸氢,400℃以上开始吸氧、吸氮,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮。氧气、氮对钛的溶解使钛的塑性和韧性降低,氢对钛的溶解使钛的脆性增强,韧性急剧下降。碳通过间隙固溶于钛,提高钛的强度,降低塑性,碳含量超过溶解度时,会产生硬脆的TiC,呈网状分布,容易产生裂纹。此外,钛的熔点高,比热及导热系数小,冷却速度慢,焊接热影响区在高温下停留时间长,高温极易过热粗化,造成接头塑性下降。钛的可焊性可以从钛的上述特性来分析。为了保证焊接接头的性能,钛盘管价格应控制碳、氮、氧和氢的侵入。因此,如何在高温下保持钛的清洁和保护是关键问题。同时,钛盘管价格应控制焊接接头的温度,避免过热影响焊接接头的性能。氩是惰性气体,既不与钛形成固溶体,也不与其他元素发生反应,因此钛的焊接适用于氩弧焊,但氩气的纯度应很高,一般纯度≥99.99%。