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钛合金点焊技术要求有哪些

发布时间:2023-05-17 09:40:27

Ⅰ 影响钛合金焊接性能的因素有哪些

?钛虽然有众多的优良特性,其中包括强度高、耐腐蚀性强、密度大、韧性强等等,但是在钛的生产制造过程中相比较于其他的金属要难的多,有太多的不明因素影响到钛合金的焊接过程。那么,呢?下面天宇钛业钛管生产技术员小周来给大家针对气体及杂质污染对钛合金焊接性能的影响做个详细的介绍。 1.氧的影响: 氧这种气体元素在α相和β相中都是具有较高的溶解度,而且能形成间隙固相深,使用钛能提高钛及钛合金的强度和硬度,使塑性却显着降低。为了保证焊接接应的性能,除了在焊接过程中严防焊缝和焊按热影响区发生氧化外,同时还应限制基本金属及焊丝中的含氧量。 2.碳的影响: 钛板及钛合金中常见的杂质包括碳元素,试验表明,当碳含量为0.13%时,碳因深在α钛中,焊缝强度极限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作用强烈。 如果继续增加焊缝含碳量时,焊缝容易出现网状TiC,其数量随碳含量增高而增多,使焊缝塑性急剧下降。 3.氢的影响: 其实说起氢,很多人不知道,其实它才是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。

Ⅱ 焊接知道

焊条 焊条(covered electrode)
[编辑本段]焊条的组成
焊条由焊芯及药皮两部分构成。焊条是在金属焊芯外将涂料(药皮)均匀、向心地压涂在焊芯上。焊条种类不同,焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯,为了保证焊缝的质量与性能,对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定,特别是对有害杂质(如硫、磷等)的含量,应有严格的限制,优于母材。焊芯成分直接影响着焊缝金属的成分和性能,所以焊芯中的有害元素要尽量少.含C量应低于0.10%。例如H08A,含S小于等于O.03%、P小于等于0.03%、C小于等于0.1%。
焊接碳钢及低合金钢的焊芯, 一般都选用低碳钢作为焊芯,并填加锰、硅、铬、镍等成分(详见焊丝国家标准GB1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低时钢丝塑性好,焊丝拉拔比较容易,另一方面可降低还原性气体CO含量,减少飞溅或气孔,并可增高焊缝金属凝固时的温度,对仰焊有利。加入其他合金元素主要为保证焊缝的综合机械性能,同时对焊接工艺性能及去除杂质,也有一定作用。
高合金钢以及铝、铜、铸铁等其他金属材料,其焊芯成分除要求与被焊金属相近外,同样也要控制杂质的含量,并按工艺要求常加入某些特定的合金元素。
焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极,它是由药皮和焊芯两部分组成的。在焊条前端药皮有45。左右的倒角,这是为了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯,约占焊条总长1/16,便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径仲实际上是指焊芯直径)通常为2、2. 5、3. 2或3、4、5或6mm等几种规格,常用的是小3. 2、小4、小5三种,其长度“L”一般在250^-450 mm之间。
1.焊芯
焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时,焊芯有两个作用:一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能,二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。
焊条焊接时,焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。所以焊芯的{化学成分,直接影响焊缝的质量。因此,作为焊条芯用的钢丝都单势独规定了它的牌号与成分。如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属时,则称为焊丝。(1)焊芯中各合金元素对焊接的影响
1)碳(C)碳是钢中的主要合金元素,当含碳量增加时,钢的{强度、硬度明显提高,而塑性降低。在焊接过程中,碳起到一定的脱氧作用,在电弧高温作用下与氧发生化合作用,生成一氧化碳和二氧化碳气体,将电弧区和熔池周围空气排除,防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响,减少焊缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高,还原作用剧烈,会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响,低碳钢焊芯的含碳量一般簇0. 1%。
2)锰(Mn)锰在钢中是一种较好的合金剂,随着锰含量的增加,其强度和韧性会有所提高。在焊接过程中,锰也是一种较好的脱氧剂,能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮于熔渣中,从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为0. 30%~0. 55%,焊接某些特殊用途的钢丝,其含锰量高达1 .70%一2. 10%。
3)硅(Si )硅也是一种较好的合金剂,在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能;若含量过高,则降低塑性和韧性。在焊接过程中,硅也具有较好的脱氧能力,与氧形成二氧化硅,但它会提高渣的粘度,易促进非金属夹杂物生成。
4)铬(Cr)铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说,铬便是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特征是易于急剧氧化,形成难熔的氧化物三氧化二铬(Cr203),从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣后,能使熔渣粘度提高,流动性降低。
5)镍(NO镍对钢的韧性有比较显著的效果,一般低温冲击值要求较高时,适当掺入一些镍。
6)硫(S)硫是一种有害杂质,随着硫含量的增加,将增大焊缝的热裂纹倾向,因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04%。在焊接重要结构时,硫含量不得大于0. 03%。
7)磷(2)焊芯的分类
焊芯是根据国家标准“焊接用钢丝”(GB 1300-77)的规定分类的,用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。
2.药皮
压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接,则在焊接过程中,空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属,将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物,并残留在焊缝中,造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔,这些因素都能使焊缝的机械性能(强度、冲击值等)大大降低,同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接,电弧很不稳定,飞溅严重,焊缝成形很差。
人们在实践过程中发现如果在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮,能使电弧燃烧稳定,焊缝质量得到提高,这种焊条叫药皮焊条。随着工业技术的不断发展,人们创制出了现在广泛应用的优质厚药皮焊条。
[编辑本段]焊条的要求
(1)容易引弧,保证电弧稳定,在焊接过程中飞溅小。
(2)药皮熔化速度应慢于焊芯熔化速度,以造成喇叭状的套简(套筒长度应小于焊芯直径),有利于熔滴过渡和造成保护气氛;
(3)熔渣的比重应小于熔化金属的比重,凝固温度也应稍低于金属凝固温度,渣壳应易脱掉;
(4)具有掺合金和冶金处理作用;
(5)适应各种位置的焊接。
[编辑本段]焊条型号与牌号
(1)焊条的牌号
以结构钢为例:牌号,编制法。结XXX,结为结构钢焊条,第3个数字,代表药皮类型,焊接电流要求,第1、2数:代表焊缝金属抗拉强度 。
(2)焊条的型号
焊条的型号是按国家有关标准与国际标准确定的。EXXX,以结构钢为例,型号编制法为字母“E”表示焊条,第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度,第三位数字表示焊条的焊接位置,第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型。
4.焊条的分类
根据不同情况,电焊条有三种分类方法:按焊条用途分类、按药皮的主要化学成分分类、按药皮熔化后熔渣的特性分类。
按照焊条的用途,有两种表达形式,一为原机械工业部编制的的,可以将电焊条分为:结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍和镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条以及特殊用途焊条。二为国家标准规定,为碳钢焊条,低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。二者没有原则区别,前者用商业牌号表示,后者用型号表示。
如果按照焊条药皮的主要化学成分来分类,可以将电焊条分为:氧化钛型焊条、氧化钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条、低氢型焊条、石墨型焊条及盐基型焊条。
如果按照焊条药皮熔化后,熔渣的特性来分类,可将电焊条分为酸性焊条和碱性焊条。酸性焊条药皮的主要成分为酸性氧化物,如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等。碱性焊条药皮的主要成分为碱性氧化物,如大理石、萤石等。
焊条按用途不同可分为结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。
焊条按熔渣化学性质可分为:酸化焊条和碱化焊条两大类。碱性焊条焊出的焊缝含氢、硫、磷少。焊缝力学性能良好,但对油、水、铁锈敏感,易产生气孔。酸性焊条焊接时电弧稳定、飞溅少、脱渣性好。因此重要的焊接结构件选用碱性焊条,而一般结构件都选用酸性焊条。
结构钢焊条的牌号表示方法为:以汉字拼音字首加上三位数字来表示如我们实习中用的结构钢焊条的牌号为J422(或结422)。“J”表示结构钢焊条的“结”字。后面的两为数字“42”为焊缝金属的抗拉强度不小于420MPa;最后一位数字“2”代表钛钙型药皮,用交流或直流电源均可。
酸性碳钢焊条
种类 : J421、J421Fe、J422、J423、J425、J502、J501Fe15
牌号 GB型号 AWS型号 药皮类型 电流类型 主要用途 规格
J421 E4313 E6013 氧化钛型 AC/DC 焊接低碳钢结构,特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求表面光洁的盖面焊 Φ2.0—Φ5.0
J421Fe E4313 E6013 铁粉钛型 AC/DC 焊接一般低碳钢结构,特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求表面光洁的盖面焊 Φ2.5—Φ5.0
J422 E4303 —— 钛钙型 AC/DC 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低合金钢,如09Mn2等 Φ2.0—Φ5.0
J423 E4301 —— 钛铁型 AC/DC 可焊接较重要的的低碳钢结构 Φ3.0—Φ5.0
J425 E4311 E6011 纤维素钾型 AC/DC 适用于薄板结构的对接、角接及搭接焊。如电站烟道、风道、变压器的油箱、船体和车辆外板的低碳钢结构 Φ3.2—Φ5.0
J502 E5003 —— 钛钙型 AC/DC 主要用于16Mn等低合金钢的焊接 Φ2.0—Φ5.0
J501Fe15 E5024 E7024 铁粉钛型 AC/DC 适用于机车车辆、造船、锅炉等结构的焊接 Φ2.5—Φ5.0

熔敷金属化学成分 % 熔敷金属机械性能
牌号 C Mn Si S P 抗拉强度(Mpa) 屈服强度(Mpa) 延伸率 (%) 冲击值
℃ J
J421 ≤0.12 0.3~0.6 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 0 ≥47
J421Fe ≤0.12 0.3~0.6 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥17 0 ≥47
J422 ≤0.12 0.3~0.6 ≤0.25 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -20 ≥47
J423 ≤0.20 0.3~0.6 ≤0.20 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 0 ≥27
J425 ≤0.12 0.3~0.6 ≤0.30 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J502 ≤0.12 ≤1.60 ≤0.30 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥400 ≥20 0 ≥27
J501Fe15 ≤0.12 0.8~1.4 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 Mo≤0.30 V≤0.08 ≥420 ≥400 ≥17 0 ≥27
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碱性碳钢焊条

种类 : J426、J427、J506、J507、J506Fe
牌号 GB型号 AWS型号 药皮类型 电流类型 主要用途 规格
J426 E4316 E6016 低氢钾型 AC/DC 用于焊接重要的低碳钢和低合金钢的结构。如O9Mn2等 Φ2.5—Φ5.0
J427 E4315 —— 低氢钠型 DC(R) 用来焊接重要的低碳钢和低合金钢,如O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J506 E5016 E7016 低氢钾型 AC/DC 用于中碳钢和低合金钢的焊接如16Mn、O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J507 E5015 E7015 低氢钠型 DC(R) 可焊接中碳钢和某些低合金钢如16Mn、O9Mn2Si、O9Mn2V等 Φ2.5—Φ5.0
J506Fe E5018 E7018 铁粉低氢钾型 AC/DC 适用于碳钢及低合金钢的焊接、 如16Mn等 Φ2.5—Φ5.0

熔敷金属化学成分 % 熔敷金属机械性能
牌号 C Mn Si S P 抗拉强度(Mpa) 屈服强度(Mpa) 延伸率 (%) 冲击值
℃ J
J426 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J427 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J506 ≤0.12 ≤1.6 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -20
-30 ≥47
≥27
J507 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -20
-30 ≥47
≥27
J506Fe ≤0.12 ≤1.6 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -30 ≥27
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Ⅲ 焊接的技术要求一般都有哪些

焊接种类
1、焊条电弧焊:
原理——用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧,使焊条和焊件熔化,从而获得牢固的焊接接头。属气-渣联合保护。
主要特点——操作灵活;待焊接头装配要求低;可焊金属材料广;焊接生产率低;焊缝质量依赖性强(依赖于焊工的操作技能及现场发挥)。
应用——广泛用于造船、锅炉及压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中。适用于(上述行业中)各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。
2、埋弧焊(自动焊):
原理——电弧在焊剂层下燃烧。利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量,熔化焊丝、焊剂和母材(焊件)而形成焊缝。属渣保护。
主要特点——焊接生产率高;焊缝质量好;焊接成本低;劳动条件好;难以在空间位置施焊;对焊件装配质量要求高;不适合焊接薄板(焊接电流小于100A时,电弧稳定性不好)和短焊缝。
应用——广泛用于造船、锅炉、桥梁、起重机械及冶金机械制造业中。凡是焊缝可以保持在水平位置或倾斜角不大的焊件,均可用埋弧焊。板厚需大于5毫米(防烧穿)。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、复合钢材等。
3、二氧化碳气体保护焊(自动或半自动焊):
原理:利用二氧化碳作为保护气体的熔化极电弧焊方法。属气保护。
主要特点——焊接生产率高;焊接成本低;焊接变形小(电弧加热集中);焊接质量高;操作简单;飞溅率大;很难用交流电源焊接;抗风能力差;不能焊接易氧化的有色金色。
应用——主要焊接低碳钢及低合金钢。适于各种厚度。广泛用于汽车制造、机车和车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械等部门。
4、MIG/MAG焊(熔化极惰性气体保护焊):
原理——采用惰性气体作为保护气,使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。
保护气通常是氩气或氦气或它们的混合气。MIG用惰性气体,MAG在惰性气体中加入少量活性气体,如氧气、二氧化碳气等。
主要特点——焊接质量好;焊接生产率高;无脱氧去氢反应(易形成焊接缺陷,对焊接材料表面清理要求特别严格);抗风能力差;焊接设备复杂。
应用——几乎能焊所有的金属材料,主要用于有色金属及其合金,不锈钢及某些合金钢(太贵)的焊接。最薄厚度约为1毫米,大厚度基本不受限制。
5、TIG焊(钨极惰性气体保护焊)
原理——在惰性气体保护下,利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(也可不加填充焊丝),形成焊缝的焊接方法。
主要特点——适应能力强(电弧稳定,不会产生飞溅);焊接生产率低(钨极承载电流能力较差(防钨极熔化和蒸发,防焊缝夹钨));生产成本较高。
应用——几乎可焊所有金属材料,常用于不锈钢,高温合金,铝、镁、钛及其合金,难熔活泼金属(锆、钽、钼、铌等)和异钟金属的焊接。焊接厚度一般在6毫米以下的焊件,或厚件的打底焊。
6、等离子弧焊
原理——借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用,获得高能量密度的 等离子弧进行焊接的方法。
主要特点(与氩弧焊比)——(1)能量集中、温度高,对大多数金属在一定厚度范围内都能获得小孔效应,可以得到充分熔透、反面成形均匀的焊缝。(2)电弧挺度好,等离子弧基本是圆柱形,弧长变化对焊件上的加热面积和电流密度影响比较小。所以,等离子弧焊的弧长变化对焊缝成形的影响不明显。(3)焊接速度比氩弧焊快。(4)能够焊接更细、更薄加工件。(4)设备复杂,费用较高。
应用
(1)穿透型(小孔型)等离子弧焊:利用等离子弧直径小、温度高、能量密度大、穿透力强的特点,在适当的工艺参数条件下(较大的焊接电流 100A~500A),将焊件完全熔透,并在等离子流力作用下,形成一个穿透焊件的小孔,并从焊件的背面喷出部分等离子弧的等离子弧焊接方法。可单面焊双面成形,最适于焊接3~8毫米不锈钢,12毫米以下钛合金,2~6毫米低碳钢或低合金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊。(板太厚,受等离子弧能量密度的限制,形成小孔困难;板太薄,小孔不能被液态金属完全封闭,固不能实现小孔焊接法。)
(2)熔透型(溶入型)等离子弧焊:采用较小的焊接电流(30A~100A)和较低的等离子气体流量,采用混合型等离子弧焊接的方法。不形成小孔效应。主要用于薄板(0.5~2.5毫米以下)的焊接、多层焊封底焊道以后各层的焊接及角焊缝的焊接。
(3)微束等离子弧:焊接电流在30A以下的等离子弧焊。喷嘴直径很小(Φ0.5~Φ1.5毫米),得到针状细小的等离子弧。主要用于焊接1毫米以下的超薄、超小、精密的焊件。
附注
1、以上是常用的几种熔焊方法,各有优点和不足,选择焊接方法时,要考虑的因素比较多,如:焊件材料的种类、板厚、焊缝在空间的位置等。选焊接方法的原则是:在保证焊接接头质量的前提下,用总成本低的焊接方法。

Ⅳ 有色金属的焊接都有哪些特点

压力容器设备中,除广泛使用碳钢、低合金钢及不锈钢外,有色金属如钛及钛合金、镍及镍基合金、铜及铜合金、铝及铝合金的应用也日益增多。由于这些有色金属具有不锈钢所不能比的优点,所以在一些特殊的重要场合已占有主导地位。
一、镍基耐蚀合金的焊接
镍及镍基合金具有特殊的物理、力学及耐腐蚀性能,镍基耐蚀合金在200℃~1090℃范围内能耐各种腐蚀介质的侵蚀,同时具有良好的高温和低温力学性能。在一些苛刻腐蚀条件下是一般不锈钢无法取代的优良材料。纯镍一般在工业中应用较少,但在镍中添加入铬、铜、铁、钼、铝、钛、铌、钨等元素后,通过固溶强化,不但改善其力学性能,而且可适应于各种腐蚀介质下侵蚀,使其具有优良的耐腐蚀性。
1、镍基耐蚀合金的焊接特点
①易产生焊接热裂纹
由于镍基合金为单相奥氏体组织,所以与不锈钢相比,具有高的焊接热裂纹敏感性,特别是焊缝易产生多边化晶间裂纹。这种裂纹一般为微裂纹,焊后对焊缝进行着色检查时,短时间都发现不了,但经过一段时间后,才显露出来。这说明裂纹非常微细,但有时也能发展为较宽的宏观裂纹。如果在单相奥氏体焊缝中加人固溶强化的钼、钨、锰、铬、铌等元素,就可有效地抑制镍基合金焊缝多边化结晶的发展,从而显著提高抗热裂纹能力。限制线能量,避免采用大线能量焊接也有利于防止热裂纹的产生。此时注意,如果线能量过小,会加速焊缝的凝固结晶速度,更易形成多边化晶界,在一定应力下有助于多边化裂纹的产生。
②液态金属流动性差,焊缝熔深浅
这是镍基合金的固有特性。靠加大焊接电流不是解决此问题的办法,因为电流增加会引起裂纹和气孔,降低接头的耐蚀性能,所以为了获得良好的焊缝成形,应采用小摆动工艺,另外要加大坡口角度,减小坡口钝边。
2、镍基耐蚀合金的焊接要点
镍基合金一般可采用与奥氏体不锈钢相同的焊接方法进行焊接。这里就最常用的钨极气体保护焊和焊条电弧焊进行论述。无论是何种焊接方法,焊前一定要彻底清理焊接区表面,镍基合金对污染物的危害极为敏感,母材应尽可能在固溶状态下焊接。
①钨极气体保护焊是应用最广泛的,几乎适合于任何一种可熔焊的镍基合金,特别适合于薄件和小截面构件。保护气体最常用的是氩气,它成本低,密度大,保护效果好。氩气中加5%氢气,有还原作用,一般只用于第一层焊道和单道焊,多层焊的其余焊道可能要产生气孔。氦气保护焊应用较少,但有如下特点,氦气导热大,向熔池线能量比较大,能提高焊接速度,减少了气孔的可能性,但氦弧焊,电流小于60A时,电弧不稳定。
钨极气体保护焊焊一般使用直流正接,采用高频引弧以及电流衰减的收弧技术。在保证焊透的条件下,应采用较小的焊接线能量,多层焊时应控制层间温度,焊接析出强化合金及热裂纹敏感性大的合金时,更要注意控制层间温度。弧长尽量短,薄件焊接时焊枪可不作摆动,但厚板多层焊时,为使熔敷金属与母材及前道焊缝充分熔合,焊枪仍可适当的摆动。为保证单面焊完全焊透需要用带凹形槽的铜衬垫,通以保护气体进行反面保护。为加强焊接区的保护效果,也可在焊嘴后侧加一辅助输入保护气体的拖罩。
②使用焊条电弧焊时焊接镍基合金时,由于焊条含合金元素多,且要求防止热裂纹,一般镍基合金焊条的药皮类型为碱性药皮,采用直流反接。为了防止合金元素的烧损和控制线能量,焊接时要求尽可能采用小规范,与同规格的不锈钢焊条相比,电流可降低20%~30%。由于液态金属的流动性差,为防止未熔合和气孔等缺陷,一般要求在焊接过程中适当摆动,但不能过大。在焊缝接口再引弧时,应采用反向引弧技术,以利调整接口处焊缝平滑并且能有利于抑制气孔的发生。采用逆向收弧,把弧坑填满,防止弧坑裂纹,必要时要对弧坑进行打磨。
二、钛及钛合金的焊接
钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性能,在氧化性、中性及有氯离子介质中,其耐腐蚀性优于不锈钢,有时甚至为普通奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的10倍。工业纯钛塑性好,但强度较低,具有良好的低温性能,其线膨胀系数和热导率都不大,这都不会给焊接带来困难。钛合金的比强度大,又具有良好的韧性和焊接性,在航天工业中应用最为广泛。钛及钛合金在我国现行标准中按其退火态的组织分为α钛合金、β钛合金和α+β钛合金三类,分别用TA、TB和TC表示。在石化行业中的压力容器设备中,牌号为TA2这种工业纯钛使用为居多。
1、钛及钛合金的焊接特点
①杂质元素的沾污引起脆化
钛是一种活性元素,特别是在焊接高温下非常容易吸收氮、氢、氧,从而使焊缝的硬度、强度增加,塑性、韧性降低,引起脆化。碳也会与钛形成硬而脆的TiC,易引起裂纹。因此,钛及钛合金焊接时必须进行有效的保护,防止空气或其他因素的污染。因此钛及钛合金焊接不能采用气焊或焊条电弧焊方法进行,否则接头满足不了焊接质量要求,一般只能采用氩气保护或在真空下焊接。
②焊接相变引起的接头塑性下降
常用的工业纯钛为α合金,焊接时由于钛导热差、比热小、高温停留时间长、冷却速度慢,易形成粗大结晶;若采用加速冷却,又易产生针状α组织,也会使塑性下降。
③产生焊接裂纹
钛合金焊接时产生的焊接热裂纹的几率极小,只有当焊丝或母材质量不问题时才可能产生热裂纹。由氢引起的冷裂纹是钛合金焊接时应注意防止的,焊接时熔池和低温区母材中的氢向热影响区扩散,引起热影响区含氢量增加,造成热影响区出现延迟裂纹。
④气孔
钛及钛合金焊接时气孔是最常见的焊接缺陷。焊丝或母材表面清理不干净或氩气不纯都会造成气孔产生,因此保护气-氩气纯度要求在99.99%以上,焊丝及工件表面要酸洗、净水冲洗后烘干。
2、钛及钛合金的钨极氩弧焊
钛及钛合金焊接时采用最多的就是钨极氩弧焊,对于较厚的工件也可采用熔化极氩弧焊,对于技术要求严格的航天工业中一些重要设备经常也采用真空电子束焊接。
①焊丝的选用。焊丝的选用应使在正常焊接工艺下的焊缝在焊后状态的抗拉强度不低于母材退火状态的标准抗拉强度下限值,焊缝焊后状态的塑性和耐蚀性能不低于退火状态下的母材或与母材相当,焊接性能良好,能满足钛容器制造和使用的要求。
焊丝中的氮、氧、碳、氢、铁等杂质元素的标准含量上限值应大大低于母材中杂质元素的标准含量上限值。不允许从所焊母材上裁条充当焊丝,应采用JB/T4745-2002《钛制焊接容器》中附录D中的焊丝用作钛容器用焊丝。杂质元素含量不高于JB/T4745-2002中附录D的其他标准的焊丝也可使用。
一般情况下可按表根据所焊母材牌号来选择相应的焊丝牌号,并通过JB/T4745-2002中附录B的焊接工艺评定验证。
不同牌号的钛材相焊时,一般按耐蚀性能较好和强度级别较低的母材去选择焊丝材料。
②保护气体的选用。焊接用氩气纯度不应低于99.99%,露点不应高于-50℃,且符合GB4842-1984的规定。当瓶装氩气的压力低于0.5MPa时不宜使用。
③钨极。钨极氩弧焊时推荐采用铈钨电极。电极直径应根据焊接电流大小选择,电极端部应为圆锥形。
钛及钛合金氩弧焊时,最关键的是要将焊接高温区与空气隔离开,为了有效地进行保护,焊炬喷嘴、拖罩和背面保护装置通以适量流量的氩气是极其重要的。焊缝及近缝区颜色是衡量保护效果的标志,银白色、浅黄色表示保护效果好,深黄色为轻微氧化,一般情况下还是允许的,金紫色表示中度氧化,深蓝色表示严重氧化,至于灰白色是不允许的,表示焊缝已经变质,必须报废重焊。
三、铝及铝合金的焊接
压力容器中常用纯铝、铝-锰合金和铝-镁合金。铝锰合金仅可变形强化,其强度比纯铝略高,成形工艺及耐蚀性、焊接性好。铝镁合金仅可变形强化,其ω(Mg)一般为0.5%~7.0%,与其他铝合金相比,铝镁合金具有中等强度,其延性、焊接性能、耐蚀性良好。
铝在空气和氧化性水溶液介质中,表面产生致密的氧化铝钝化膜,因而在氧化性介质中具有良好的耐蚀性。铝在低温下与铁素体钢不同,不存在脆性转变,铝容器的设计温度可达-269℃。
1、铝及铝合金焊接特点
铝极易氧化,在常温空气中即生成致密的A12O3薄膜,焊接时造成夹渣,氧化铝膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。焊接时,对熔化金属和高温金属应进行有效的保护。
铝的线膨胀系数约为钢的2倍,铝凝固时的体积收缩率也比钢大得多,铝焊接时熔池容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。
铝及铝合金液体熔池易吸收氢等气体,当焊后冷却凝固过程中来不及析出,在焊缝中形成气孔。
当母材为变形强化或固溶时效强化时,焊接热影响区强度将下降。
2、焊接方法
铝及铝合金适用的方法很多,压力容器上施焊时,经常采用钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊,这两种焊接方法热量比较集中,电弧燃烧稳定,由于采用隋性气体,保护良好,容易控制杂质和水分来源,减少热裂纹和气孔的发生,焊缝质量优良,钨极氩弧焊一般用于薄板,熔化极气体保护焊用于厚板。
3、焊丝材料
选用的焊丝应使焊缝金属的抗拉强度不低于母材(非热处理强化铝为退火状态,热处理强化铝为指定值)的标准抗拉强度下限值或指定值,并使焊缝金属的塑性和耐蚀性不低于或接近于母材,或满足图样要求。
为保证焊缝的耐蚀性,在焊接纯铝时宜用纯度与母材相近或纯度比母材稍高的焊丝。在焊接铝镁合金或铝锰合金等耐蚀铝合金时,宜采用含镁量或含锰量与母材相近或比母材稍高的焊丝。
焊丝可从GB/T10858-1989《铝及铝合金焊丝》中选取,也可从化学成分与变形铝及铝合金相同(符合GB/T3190-1996《变形铝及铝合金化学成分》)的丝材中选取,如按(GB/T3197-2001《焊条用铝合金线》。
常用的保护气体有氩气和氮气,其气体纯度应大于99.9%。
由于铈钨极化学稳定性好,阴极斑点小,压降低,烧损少,易于引弧,电弧稳定性好。宜选用铈钨极。
三、铜及铜合金的焊接
常用的铜及铜合金有四种:纯铜,黄铜,青铜和白铜。在压力容器中纯铜与黄铜使用较多。
纯铜是ω(Cu)不低于99.5%的工业纯铜,具有良好的导电性、导热性,良好的常温和低温塑性,以及对海水等的耐腐蚀性,纯铜中的杂志如氧、硫、铋等都不同程度地降低纯铜的优良性能,增加材料的冷脆性和接头中出现热裂纹的倾向。黄铜系铜和锌组成的二元合金,黄铜与纯铜强度、硬度和耐腐蚀能力都高,且具有一定塑性,能很好承受热加工和冷加工,ω(Zn)在<30%~40%的黄铜具有α相与少量的β相,因而提高了强度、塑性、耐蚀性、但对焊接性不利。
1、铜及铜合金焊接特点
铜及铜合金导热率高,线胀系数和收缩率大,当焊接线能量不足时,则容易产生未熔合、未焊透,焊后变形也较严重,外观成形差。焊接时,铜能与其中杂质生成多种低熔点共晶,在焊接应力作用下产生热裂纹,杂质中以氧的危害性最大。
熔焊铜及铜合金时,由于溶解的氢和氧化还原反应引起气孔,几乎分布在焊缝的各个部位。同时,由于晶粒严重长大,杂质和合金元素的掺人,有用合金元素的氧化、蒸发,使焊接接头性能发生很大的变化。
2、焊接方法
焊接铜及铜合金需要大功率、高能束的熔焊热源,热效率越高,能量越集中愈有利,不同厚度的材料对于不同焊接方法有其适应性,薄板焊接以钨极氩弧焊、焊条电弧焊和气焊为好,中板以熔化极气体保护焊和电子束焊较合适,厚板则建议使用埋弧焊、MIG焊和电渣焊。
3、焊接材料
①焊条
焊条电弧焊用焊条分为纯铜、青铜两类,由于黄铜中的锌容易蒸发,因而极少采用焊条电弧焊。纯铜焊条型号ECu为低氢型药皮,用于焊接脱氧或无氧铜结构件,在大气及海水中具有良好的耐腐蚀性。
②埋弧焊用焊丝与焊剂
埋弧焊的特点是电热效率高,对熔池的保护效果好。大、中厚度铜焊件的焊接工艺与钢基本相同,可选用高硅高锰焊剂HJ431,但可能发生合金元素向焊缝过渡,对接头性能要求高的焊件宜选用HJ260、HJ150。焊丝则选用纯铜焊丝、青铜焊丝、焊接纯铜和黄铜。
③气体保护焊用焊丝
铜薄板和中板焊接,使用气保焊逐渐取代气焊、焊条电弧焊,电极一般采用钍钨极(EWTh-2)。焊接纯铜,一般选用含有ω(Si)0.5%,ω(P)0.15%或ω(Ti)0.3%~0.5%脱氧剂的无氧铜焊丝,如HSCu。焊接普通黄铜,采用无氧铜加脱氧剂的锡青铜焊丝,如HSCuSn。对高强度黄铜则采用青铜加脱氧剂的硅青铜焊丝或铝青铜焊丝,如:HSCuAl、HSCuSi等。
保护气体则选用氩气(Ar)或Ar+He(Ar+He混合比50/50或30/70),采用Ar+He混合气体的最大优点是可以改善焊缝金属的润湿性,提高焊接质量。由于氦气保护时输入热量比氩气保护时大,故可降低预热温度。
4、焊接工艺
①焊前要预热或在焊接过程中采取同步加热的措施。
②严格限制铜中的杂质含量,通过焊丝加人硅、锰、磷等合金元素,增加对焊缝的脱氧能力,选用能获得α+β组织的焊丝等措施防止焊接接头裂纹与减少气孔。
③控制焊后冷却速度,防止焊接变形。

Ⅳ 钛合金棒的应用标准介绍 有哪些技术要求

钛合金棒是一种用于工程建筑的零件,这种零件的强度是很高的,而且外观比较优美,主要用于现代化建设工程,是一种常见的工程零件。钛合金棒是采用钛合金制作的,在制作的过程中会添加一些其他的成分,以加强稳定性。大部分的建筑领域都会使用钛合金棒钛和金范可以稳定建筑物的结构。下面我们来看一下钛合金棒的介绍,了解一下什么是钛合金棒?




一、钛合金棒应用标准

1:GB228金属拉伸实验方法

2:GB/T3620.1钛及钛合金牌号和化学成分

3:GB/T3620.2钛及钛合金加工产品化学成分及成分允许偏差

4:GB4698海面钛,钛及钛合金化学分析方法




二、钛合金棒技术要求

1:钛及钛合金棒材的化学成分应符合GB/T3620.1,的规定,需方复验时,化学成分的的允许偏差应符合GB/T3620.2的规定。

2:热加工棒材的直径或边长及其允许偏差应符合表一的规定。

3:热加工后经车(磨)光棒材及冷轧,冷拔棒材的直径允许偏差应符合表二的规定。

4:热加工后经车(磨)光棒材的不圆度应不大于其尺寸公差之半。

5:加工态棒材的不定尺长度为300-6000mm,退火状态棒材不定尺长度为300-2000mm,定尺或倍尺长度应在不定尺长度范围之内.定尺长度允许偏差为+20mm;倍尺长度还应计入棒材的切口量,每一切口量为5mm.定尺或倍尺长度应在合同中注明。




三、合金化

钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。

合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:

①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。

②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。应用了钛合金的产品

前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。

③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。




以上就是钛合金棒的介绍,大家现在知道什么是钛合金棒了吗?钛合金棒是有技术要求的,在制作钛合金棒的时候需要根据一定的配方制作,而且不允许有太大误差。钛合金棒的质量是比较轻的,因为钛合金是一种比较轻盈的金属,所以可以用于室内装修。钛合金棒可以用来制作成各种细长的零件,是一种可塑性非常强的工程建筑零件。

Ⅵ 点焊需要哪些步骤

打开电源开关,调好需要的电流强度,接好搭铁线选好合适的焊条夹上,戴好防护用具,确认点焊的位置进行点焊。

Ⅶ 钛合金怎么焊接

目前针对TC4钛合金,多采用氩弧焊或等离子弧焊进行焊接加工,但该两种方法均需填充焊接材料,由于保护气氛、纯度及效果的限制,带来接头含氧量增加,强度下降,且焊后变形较大。采用电子束焊接和激光束焊接,研究了TC4钛合金的焊接工艺性,实现该种材料的精密焊接。

(1) 焊缝气孔倾向。焊缝中的气孔是焊接钛合金最普遍的缺陷,存在于被焊金属电弧区中的氢和氧是产生气孔的主要原因。TC4钛合金电子束焊接,其焊缝中气孔缺陷很少。为此,着重就激光焊接焊缝中形成气孔的工艺因素进行研究。

由试验结果可以看出,激光焊接时焊缝中的气孔与焊缝线能量有较密切关系,若焊接线能量适中,焊缝内只有极少量气孔、甚至无气孔,线能量过大或过小均会导致焊缝中出现严重的气孔缺陷。此外,焊缝中是否有气孔缺陷还与焊件壁厚有一定关系,比较试样试验结果可看出,随着焊接壁厚的增加,焊缝中出现气孔的概率增加。

(2) 焊缝内部质量。利用平板对接试样,采用电子束焊接和激光焊接来考察焊缝内部质量,经理化检测,焊缝内部质量经X射线探伤,达GB3233-87 II级要求,焊缝表面和内部均无裂纹出现,焊缝外观成型良好,色泽正常。

(3) 焊深及其波动情况。钛合金作为工程构件使用,对焊深有一定要求,否则不能满足构件强度要求;而且要实现精密焊接,必须对焊深波动加以控制。为此,采用电子束焊接和激光焊接方法分别焊接了两对对接试环,焊后对试环进行了纵向及横向解剖,来考察焊深及焊深波动情况,结果表明,电子束焊接焊缝平均焊深可达2.70mm以上,焊深波动幅度为-5.2~+6.0%,不超过±10%;激光焊接焊缝平均焊深约为2.70mm,焊深波动幅度为- 3.8~+5.9%,不超过±10%。

(4) 接头变形分析。利用对接试环来考察接头焊接变形,检测了对接试环的径向及轴向变形,结果表明,电子束焊接和激光焊接的变形都很小。电子束焊接的径向收缩变形量为f 0.05~f 0.09mm,轴向收缩量为0.06~0.14mm;激光焊接的径向收缩变形量为f 0.03~f 0.10mm,轴向收缩变形量为0.02~0.03mm。

(5) 焊缝组织分析。经理化检测,焊缝组织为a+b,组织形态为柱状晶+等轴晶,有少量的板条马氏体出现,晶粒度与基体接近,热影响区较窄,组织形态和特征较为理想

Ⅷ 钛合金焊机和普通焊机的区别

钛合金焊机和普通焊机之间的区别主要在以下信渣几个方面:

1. 焊接材料:钛合金焊机具有焊接钛合金材料的能力,而普通焊机则不能焊接钛合金材料。

2. 焊接方法:钛合金焊机采用的焊接方法一般是TIG(氩弧焊)或EBW(电子束焊),而普通焊机则采用MIG(气体金属弧焊)或SMAW(手工电弧焊)等方法。

3. 电源:钛合金焊机需要高电压、高功率的电源来提供焊接时所需的能量,而普通焊机则消耗较低功率的电源即可完成很多类型的焊接。

4. 焊接环境:由于钛合金的高化学活性,钛合金焊接必须在对于环境要求较高的净化空气或惰性气体环境下进行,而普通焊接可以只需要普通家庭或建筑工地的环境,比如风扇可以进行通风。

综上所述,钛合金焊机主要用于焊接钛合金等一些特殊材料,需要更高功率、更高要求的环境和更加专业的技术滑蔽悄;而普通焊机则适用于更多种材料的焊接,电源启动并亩简单,一般使用较为广泛,适用于家庭装修、建筑工地等一些需要进行一般类型的焊接的场所。

Ⅸ 钛合金有什么焊接特点

钛及钛合金的焊接性
1)气孔的产生。钛及钛合金焊接时最常见的缺陷是气孔,主要产生在熔合线附近。氢是形成气孔的重要原因,在焊接时由于钛吸收氢的能力很强,而随着温度的下降氢的溶解度显著下降,所以溶解于液态金属中的氢往往来不及逸出形成气孔。
2)接头的脆化问题 。在常温下,钛与氧反应生成致密的氧化膜,从而使其具有高的化学稳定性与耐腐蚀性。在施焊过程中,焊接温度高达5000~10000℃,钛及其合金与氧、氢和氮发生快速反应。据试验,钛合金在施焊过程中,温度在300℃以上时能快速吸氢,450℃以上时能快速吸氧,600℃以上时能快速吸氮。而当熔池中侵入这些有害气体后,焊接接头的塑性和韧性都会发生明显的变化,特别是在882℃以上,接头晶粒严重粗大化,冷却时形成马氏体组织,使接头强度、硬度、塑性和韧性下降,过热倾向严重,接头严重脆化。因此,在进行钛合金焊接时,对熔池、熔滴及高温区,不管是正面还是反面都应进行全面可靠的气体保护。这是保证钛及其合金焊接质量的关键。 延迟裂纹的产生 在焊后一段时间内,钛及其合金的近缝区很容易产生裂纹,这是由氢从高温熔池向低温热影响区的扩散引起的。随着氢含量的增加,析出的钛氢化合物增加,热影响区脆性增大,再加上析出的氢化物体积膨胀时产生的组织应力,导致裂纹的产生。

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与钛合金点焊技术要求有哪些相关的资料

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