钛金属焊接常见技术问题探讨.pdfVIP

Welding Technology Vol．39 S0 Dec. 2010 ·中国石油天然气集团公司首期焊接技能专家培训班论文专刊· 19 文章编号：1002－025X(2010)S0-0019-03 钛金属焊接常见技术问题探讨 吕仲光 （中石油第二建设公司， 甘肃 兰州 730060 ） 关键词： 钛； 焊接； 保护罩 中图分类号： TG457.1 文献标志码： B 0 前言 制造钛材设备对容器制造单位来讲难度很大， 这是由于钛材的焊接对周围环境条件要求很高。 钛材的耐磨 性好、 低温性能好、 价格较高、 焊接困难， 在我国应用并不广泛， 目前尚处于摸索阶段。 本文对钛材焊接过程 中常见的一些技术问题作一详细介绍。 1 钛材的性质及特点 1．1 钛材的性质 钛材材质为TA2 ， 是工业纯钛板材， 其杂质含量很少， Fe ， Si ， C ， N ， H ， O 及其他杂质含量的总和约占 总合金元素的 左右。 钛材 无磁性， 其热导率为 （ · ）， 仅为钢的 ， 铝的 ， 铜的 。 0．9％ TA2 16．3 W/ m ℃ 1/5 1/ 13 1/25 其熔点为 ， 线膨胀系数为 －6 （ · ） （ ）。 其力学性能为： 抗拉强度 ： 1 665 ℃ 8．2×10 mm/ mm ℃ 20～100 ℃ R m ， 伸长率 ： ， 冲击吸收功 ： （室温）。 450～620 MPa A 35％～25％ AKV 13．7～20．65 J 1．2 钛材的特点 钛材的熔点高、 热熔大、 导热性差， 具有高的活性， 焊缝金属热影响区在高温下易被 ， ， ， 等元 O H Cl C 素污染。 钛材设备制造必须设有专门的场地， 不能被铁离子污染。 2 钛设备焊接过程的几个关键控制点 钛板的焊性是由基本金属中的 ， ， 及 含量决定的， 为保证有良好的可焊性， 其纯度要求为 （ ） N O H C w N ≤ 0．04％ ， w(O) ≤0．10％ ， w(C) ≤0．1％ ， w(H) ≤0．01％ ， 必需严格检验板材及焊材成分。 减少杂质元素对焊缝金 属和热影响区的影响。 焊缝金属和高温热影响区被污染后， 能使接头的性能变坏。 因为 在元素周期表中属于过渡元素， 具有 Ti 很强的化学活性， 在常温下， 光洁的钛表面就能与空气中的氧发生反应， 生成一层致密的薄膜， 在250 ℃ 时开 始吸氢、 400 ℃ 时开始吸氧， 并能与氢、 氧发生激烈的反应， 随着温度的升高， 钛的化学活性急剧增加， 焊接 前， 钛板坡口处及焊丝清理不净， 表面杂质在电弧高温作用下分解成 ， ， ， 等， 与被加热的钛发生反 O H N C 应， 生成各种化合物， 从而改变钛材的力学性能。 ， ， 使钛的