钛材的焊接课件

1、钛材的焊接天力金属复合材料有限公司钛材发展简介自十八世纪末发现元素钛以来，随着对钛的性能、冶炼、工业化生产、加工制造的不断研究、实践，本世纪五十年代末即在国外工业领域中较广泛应用，成为新兴的有发展前途的一种金属材料。被认为是继人类广泛应用的铜、铁、铝之后的第四种金属。由于钛及其合金具有优良的耐腐蚀性能，良好的综合机械性能，比强度高，对液体的浸润性很小，能抗流体冲刷，因此在军事及民用工业上逐步得到越来越广泛的应用。钛材的物理、力学性能 常用钛及钛合金的力学性能 钛的耐腐蚀性能 1钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和

2、弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315以下钛的氧化膜始终保持这一特性。钛的耐腐蚀性能 2钛的耐腐蚀性能 3钛材主要特性和用途2换 热 管钛及钛合金换热管现有两类管供选用。一类是GB362583“热交换器及冷却器用无缝钛管”，另一类是GB362483“钛及钛合金无缝管”。按理论讲应选用GB362583标准的钛管。但此类管价格较贵，大大增加了设备的一次投资费用。从节约角度考虑，现仍选用GB362

3、483标准的钛管作换热管。使用此类钛管注意以下问题：(1)38X1.2的钛管为例，按GB362583标准，其外径的允许偏差为土0.15毫米。而按GB362483标准的相同规格的钛管，其外径的允许偏差达土0.3毫米。由于GB362483标准的钛管外径偏差较大。为保证胀管时有一均匀、合适的间隙，对此类管应逐根进行外径测量，按测得的外径分范围归类。管板孔加工时应按图纸上规定的间隙及已测得的管外径分区域加工钻孔。胀管时严格注意管子与管板孔的选配，把外径一定范围的管子胀入相应区域的管板孔中。(2)对管子应逐根进行水压试验，按GB362483标准，钛管出生产厂时未进行水压试验，仅保证符合水压试验的要求。制

4、造厂在使用此类钛管时应逐根进行水压试验，把隐患解决在生产之前。钛材的焊接焊接工艺：钛钢复合板的对接焊接 现使用中主要采用两种型式，见图一、图二。图1中钛盖板同钛复层的焊接采用熔透的角焊缝，焊缝连接强度高，质量容易保证，能达到一次检验合格。其使用中在钛盖板与钛复层表面的连接处容易结块盐，适宜用于循环管，蒸发室下锥体，盐足等部位。图2型式焊后表面平整光滑，适用于蒸发室液面波动易结块盐部位。引种结构为防止基层钢板的铁熔入钛焊缝造成焊缝的冷裂及脆化，钛嵌条同钛复层间采用不熔透焊接。当钛复层厚度为2毫米时，焊接深度要求控制在11.5毫米，否则复层焊缝连接强度低，运行中易出现问题。因而制造难度较大，要求有

5、较高的组对和焊接质量。在投资允许时，图2结构中的复层厚度宜要用3毫米。经焊接后检验，采用3毫米复层厚的不熔透焊接接头，用着色探伤检验，一次合格率可达100。钛焊接材料选择 钛焊接材料有两类可供选用。一类直接从钛母材上切割钛条，经打磨，酸洗等工序处理后用作钛的焊接材料，另一类为钛焊丝。Til2及TA2。的母材同钛焊丝的化学成份见下表。牌 号 Ti Fe Si C N H O Ni Mo TA2 基 0.3 O.15 O.1 0.05 0.015 0.2 Ti-0.3Mo-0.8Ni 基 0.3 O.15 0.08 0.03 0.015 0.2 O.6O.9 0. 21. 0.4 焊丝 ERTA2

6、 基 0.2 0.05 O.02 0.008 0.1O.15 ERT 一0.3Mo-0.8Ni 基 0.2 0.05 O.02 0.008 0.1O.15 O.6O.9 0. 21. 0.4 从表中可看出，钛焊丝中的杂质元素Fe、H、O、N、C远低于相应牌号的钛母材含量。这对焊接时减少焊缝中的有害杂质含量，提高焊缝的耐腐蚀性能及改善其机械性能有较大好处。焊缝一般均是使用中容易出现问题薄弱部位，在焊接时选用钛焊丝比用本体钛条作焊接材料质量更易得到保证。结束语钛是耐蚀性能优异的金属，但也是一种娇气的金属。据有关资料介绍，钛面的清洁程度甚至手印也能影响焊接质量。铁污染，不当的焊接工艺及焊接规范，无高纯度氩气的可靠保护等都能使钛的耐蚀性能大大降低。在整个制造过程中，应严格按照钛材的制造规程进行操作，特别是注意钛表面的保护及焊接质量，以免降低钛的优异耐蚀性能。钛焊缝的100着色探伤检验及钛嵌条，钛盖板焊缝的反面通气检漏在实践中证明对检查钛焊缝可能存在的裂纹、气孔等缺陷有良好效果。着色探伤及通气检漏应按程序严格进行。钛钢复合板复合后钛表面未