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1、会计学1钛及钛合金的焊接钛及钛合金的焊接（1 1）焊接方法及焊接材料）焊接方法及焊接材料5.3.3钛及钛合金焊接工艺钛及钛合金焊接工艺l 钛及钛合金的性质活泼，溶解氮、氢、氧的能力很强，常规的焊条电弧焊、气焊、CO2气体保护焊不适用于钛及钛合金的焊接。用于钛及钛合金的主要焊接方法及其特点见表5-37。应用最多的是钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊，等离子弧焊、电子束焊、钎焊和扩散焊等也有应用。钛及钛合金焊接时的填充金属与母材的成分相似。为了改善接头的韧性和塑性，有时采用强度低于母材的填充材料。第1页/共11页焊接方法特 点钨极氩弧焊1)可以用于薄板及厚板的焊接，板厚3mm以上时可以采用多层焊2)熔深浅，
2、焊道平滑3)适用于修补焊接熔化极氩弧焊1)熔深大，熔敷量大2)飞溅较大3)焊缝外形较钨极氩弧焊差1.钛及钛合金的主要焊接方法及其特点钛及钛合金的主要焊接方法及其特点 第2页/共11页2.2.焊前准备焊前准备焊前准备焊前准备一一一一.焊前清洗焊前清洗焊前清洗焊前清洗n n1 1机械清理机械清理机械清理机械清理n n可可可可用用用用细细细细砂砂砂砂布布布布或或或或不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢丝丝丝丝刷刷刷刷擦擦擦擦拭拭拭拭，或或或或用用用用硬硬硬硬质质质质合合合合金金金金刮刮刮刮刀刀刀刀刮刮刮刮削削削削待待待待焊焊焊焊边边边边缘缘缘缘，刮刮刮刮削削削削0.0250.025mmmm即即即即可可可可去去去
3、去除除除除氧氧氧氧化化化化膜膜膜膜。然然然然后后后后用用用用丙丙丙丙酮酮酮酮、四四四四氯氯氯氯化化化化碳碳碳碳或或或或甲甲甲甲醇醇醇醇等等等等溶溶溶溶剂剂剂剂去去去去除除除除坡口两侧的手印、有机物质及焊丝表面的油污等坡口两侧的手印、有机物质及焊丝表面的油污等坡口两侧的手印、有机物质及焊丝表面的油污等坡口两侧的手印、有机物质及焊丝表面的油污等n n2 2化学清理化学清理化学清理化学清理n n如如如如果果果果钛钛钛钛板板板板热热热热轧轧轧轧后后后后已已已已经经经经酸酸酸酸洗洗洗洗，存存存存放放放放中中中中又又又又生生生生成成成成新新新新的的的的氧氧氧氧化化化化膜膜膜膜时时时时，可可可可在在在在质质
4、质质量量量量分分分分数数数数为为为为2 2-4-4的的的的HF+HF+质质质质量量量量分分分分数数数数为为为为3030-40-40的的的的HN0HN03 3+HH2 20 0 溶溶溶溶液液液液中中中中浸浸浸浸泡泡泡泡1515-20min20min，然后用清水冲洗干净并烘干。然后用清水冲洗干净并烘干。然后用清水冲洗干净并烘干。然后用清水冲洗干净并烘干。n n 热热热热轧轧轧轧后后后后未未未未经经经经酸酸酸酸洗洗洗洗的的的的钛钛钛钛板板板板，氧氧氧氧化化化化膜膜膜膜较较较较厚厚厚厚，先先先先进进进进行行行行碱碱碱碱洗洗洗洗，冲冲冲冲洗洗洗洗后后后后再再再再进进进进行行行行酸洗，之后用热水、冷水分别
5、冲洗，用白布擦拭、晾干。酸洗，之后用热水、冷水分别冲洗，用白布擦拭、晾干。酸洗，之后用热水、冷水分别冲洗，用白布擦拭、晾干。酸洗，之后用热水、冷水分别冲洗，用白布擦拭、晾干。n n 经经经经酸酸酸酸洗洗洗洗的的的的焊焊焊焊件件件件、焊焊焊焊丝丝丝丝应应应应在在在在4 4h h内内内内焊焊焊焊完完完完，对对对对焊焊焊焊件件件件应应应应采采采采用用用用塑塑塑塑料料料料布布布布掩掩掩掩盖盖盖盖防防防防止止止止沾污沾污沾污沾污n n二二二二.坡口形式：坡口形式：坡口形式：坡口形式：n n在选择坡口形式及尺寸时，尽量减少焊接层数和填充金属量，以在选择坡口形式及尺寸时，尽量减少焊接层数和填充金属量，以在选
6、择坡口形式及尺寸时，尽量减少焊接层数和填充金属量，以在选择坡口形式及尺寸时，尽量减少焊接层数和填充金属量，以降低焊缝的累积吸气量，防止接头塑性下降降低焊缝的累积吸气量，防止接头塑性下降降低焊缝的累积吸气量，防止接头塑性下降降低焊缝的累积吸气量，防止接头塑性下降第3页/共11页表表表表1 1钛及钛合金手工钨极氩弧焊的坡口形式及尺钛及钛合金手工钨极氩弧焊的坡口形式及尺钛及钛合金手工钨极氩弧焊的坡口形式及尺钛及钛合金手工钨极氩弧焊的坡口形式及尺寸寸寸寸坡口形式坡口形式板厚板厚/mm坡口尺寸坡口尺寸间隙间隙/mm钝边钝边/mm角度角度/()I形坡口对接形坡口对接0525005V形坡口形坡口315010
7、05156065对称双对称双V形坡口形坡口1030101515206065第4页/共11页(2)钨极氩弧焊母材及焊丝杂质含量必须在技术允许范围内。采用高纯度的氩气，保证接头焊后为银白色。焊前工件及焊丝应仔细清理。根据不同的母材及性能要求，正确选择焊丝规范及焊后热处理。施焊时应加强保护：T 400时熔池采用Ar2保护，焊正面时，背面也要Ar气保护。1.氩气流量氩气流量 2.气体保护气体保护 3.工艺参数工艺参数第5页/共11页工业纯钛焊缝表面颜色与接头冷弯角的关系工业纯钛焊缝表面颜色与接头冷弯角的关系工业纯钛焊缝表面颜色与接头冷弯角的关系工业纯钛焊缝表面颜色与接头冷弯角的关系焊缝表面颜色温度/保
8、护效果污染程度焊接质量冷弯角/()银白色350400良好70良好110金黄色500尚好合格88深黄色浅蓝色较差不合格66深蓝色520570差20暗灰色600极差0第6页/共11页钛及钛合金钛及钛合金钛及钛合金钛及钛合金TIGTIG焊焊焊焊的保护措施及特点的保护措施及特点的保护措施及特点的保护措施及特点类 别保 护 位 置保 护 措 施用途及特点局部保护熔池及其周围采用保护效果好的圆柱形或椭圆形喷嘴，相应增加氩气流量 适用于焊缝形状规则、结构简单的焊件，操作方便，灵活性大温度400的焊缝及热影响区1)附加保护罩或双层喷嘴2)焊缝两侧吹氩3)适应焊件形状的各种限制氩气流动的挡板温度400的焊缝背面
9、及热影响区1)通氩垫板或焊件内腔充氩2)局部通氩3)紧靠金属板充氩气保护整个工件1)柔性箱体(尼龙薄膜、橡胶等)，采用不抽真空多次充氩的方法提高箱体内的氩气纯度。但焊接时仍需喷嘴保护2)刚性箱体或柔性箱体附加刚性罩，采用抽真空(10-210-4Pa)再充氩的方法 适用于结构形状复杂的焊件，焊接可达性较差增强冷却焊缝及热影响区1)冷却块(通水或不通水)2)用适用焊件形状的工装导热3)减小热输入 配合其他保护措施以增强保护效果第7页/共11页板厚/mm坡口形式钨极直径/mm焊丝直径/mm焊接层数焊接电流/A氩气流量/(L/min)喷嘴孔径/mm主喷嘴拖罩背面05I形1510130508101416
10、681010201020140608101416681520102016080101214168102020301020180110121416201012252030201110120121416201012钛及钛合金手工TIG焊的工艺参数第8页/共11页钛及钛合金焊后热处理的工艺参数材料工业纯钛TA7TC4TC10加热温度/482593533649538593482649保温时间/h0.51142114第9页/共11页(3)熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊 对于钛及钛合金厚板，采用熔化极氩弧焊（MIG）可减少焊接层数，提高焊接速度和生产率。焊材的选择与TIG焊相同，但对气体纯度和焊丝表面清洁度的要求更高。第10页/共11页