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鈦合金點焊技術要求有哪些

發布時間:2023-05-17 09:40:27

Ⅰ 影響鈦合金焊接性能的因素有哪些

?鈦雖然有眾多的優良特性,其中包括強度高、耐腐蝕性強、密度大、韌性強等等,但是在鈦的生產製造過程中相比較於其他的金屬要難的多,有太多的不明因素影響到鈦合金的焊接過程。那麼,呢?下面天宇鈦業鈦管生產技術員小周來給大家針對氣體及雜質污染對鈦合金焊接性能的影響做個詳細的介紹。 1.氧的影響: 氧這種氣體元素在α相和β相中都是具有較高的溶解度,而且能形成間隙固相深,使用鈦能提高鈦及鈦合金的強度和硬度,使塑性卻顯著降低。為了保證焊接接應的性能,除了在焊接過程中嚴防焊縫和焊按熱影響區發生氧化外,同時還應限制基本金屬及焊絲中的含氧量。 2.碳的影響: 鈦板及鈦合金中常見的雜質包括碳元素,試驗表明,當碳含量為0.13%時,碳因深在α鈦中,焊縫強度極限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作用強烈。 如果繼續增加焊縫含碳量時,焊縫容易出現網狀TiC,其數量隨碳含量增高而增多,使焊縫塑性急劇下降。 3.氫的影響: 其實說起氫,很多人不知道,其實它才是氣體雜質中對鈦的機械性能影響最嚴重的因素。

Ⅱ 焊接知道

焊條 焊條(covered electrode)
[編輯本段]焊條的組成
焊條由焊芯及葯皮兩部分構成。焊條是在金屬焊芯外將塗料(葯皮)均勻、向心地壓塗在焊芯上。焊條種類不同,焊芯也不同。焊芯即焊條的金屬芯,為了保證焊縫的質量與性能,對焊芯中各金屬元素的含量都有嚴格的規定,特別是對有害雜質(如硫、磷等)的含量,應有嚴格的限制,優於母材。焊芯成分直接影響著焊縫金屬的成分和性能,所以焊芯中的有害元素要盡量少.含C量應低於0.10%。例如H08A,含S小於等於O.03%、P小於等於0.03%、C小於等於0.1%。
焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯, 一般都選用低碳鋼作為焊芯,並填加錳、硅、鉻、鎳等成分(詳見焊絲國家標准GB1300一77)。採用低碳的原因一方面是含碳量低時鋼絲塑性好,焊絲拉拔比較容易,另一方面可降低還原性氣體CO含量,減少飛濺或氣孔,並可增高焊縫金屬凝固時的溫度,對仰焊有利。加入其他合金元素主要為保證焊縫的綜合機械性能,同時對焊接工藝性能及去除雜質,也有一定作用。
高合金鋼以及鋁、銅、鑄鐵等其他金屬材料,其焊芯成分除要求與被焊金屬相近外,同樣也要控制雜質的含量,並按工藝要求常加入某些特定的合金元素。
焊條就是塗有葯皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極,它是由葯皮和焊芯兩部分組成的。在焊條前端葯皮有45。左右的倒角,這是為了便於引弧。在尾部有一段裸焊芯,約占焊條總長1/16,便於焊鉗夾持並有利於導電。焊條的直徑仲實際上是指焊芯直徑)通常為2、2. 5、3. 2或3、4、5或6mm等幾種規格,常用的是小3. 2、小4、小5三種,其長度「L」一般在250^-450 mm之間。
1.焊芯
焊條中被葯皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時,焊芯有兩個作用:一是傳導焊接電流,產生電弧把電能轉換成熱能,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。
焊條焊接時,焊芯金屬占整個焊縫金屬的一部分。所以焊芯的{化學成分,直接影響焊縫的質量。因此,作為焊條芯用的鋼絲都單勢獨規定了它的牌號與成分。如果用於埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時,則稱為焊絲。(1)焊芯中各合金元素對焊接的影響
1)碳(C)碳是鋼中的主要合金元素,當含碳量增加時,鋼的{強度、硬度明顯提高,而塑性降低。在焊接過程中,碳起到一定的脫氧作用,在電弧高溫作用下與氧發生化合作用,生成一氧化碳和二氧化碳氣體,將電弧區和熔池周圍空氣排除,防止空氣中的氧、氮有害氣體對熔池產生的不良影響,減少焊縫金屬中氧和氮的含量。若含碳量過高,還原作用劇烈,會引起較大的飛濺和氣孔。考慮到碳對鋼的淬硬性及其對裂紋敏感性增加的影響,低碳鋼焊芯的含碳量一般簇0. 1%。
2)錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑,隨著錳含量的增加,其強度和韌性會有所提高。在焊接過程中,錳也是一種較好的脫氧劑,能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮於熔渣中,從而減少焊縫熱裂紋傾向。因此一般碳素結構鋼焊芯的含錳量為0. 30%~0. 55%,焊接某些特殊用途的鋼絲,其含錳量高達1 .70%一2. 10%。
3)硅(Si )硅也是一種較好的合金劑,在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強度、彈性及抗酸性能;若含量過高,則降低塑性和韌性。在焊接過程中,硅也具有較好的脫氧能力,與氧形成二氧化硅,但它會提高渣的粘度,易促進非金屬夾雜物生成。
4)鉻(Cr)鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對於低碳鋼來說,鉻便是一種偶然的雜質。鉻的主要冶金特徵是易於急劇氧化,形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr203),從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。三氧化二鉻過渡到熔渣後,能使熔渣粘度提高,流動性降低。
5)鎳(NO鎳對鋼的韌性有比較顯著的效果,一般低溫沖擊值要求較高時,適當摻入一些鎳。
6)硫(S)硫是一種有害雜質,隨著硫含量的增加,將增大焊縫的熱裂紋傾向,因此焊芯中硫的含量不得大於0. 04%。在焊接重要結構時,硫含量不得大於0. 03%。
7)磷(2)焊芯的分類
焊芯是根據國家標准「焊接用鋼絲」(GB 1300-77)的規定分類的,用於焊接的專用鋼絲可分為碳素結構鋼、合金結構鋼、不銹鋼三類。
2.葯皮
壓塗在焊芯表面的塗層稱為葯皮。焊條的葯皮在焊接過程中起著極為重要的作用。若採用無葯皮的光焊條焊接,則在焊接過程中,空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬,將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化形成各種氧化物和氮化物,並殘留在焊縫中,造成焊縫夾渣或裂紋。而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產生大量氣孔,這些因素都能使焊縫的機械性能(強度、沖擊值等)大大降低,同時使焊縫變脆。此外採用光焊條焊接,電弧很不穩定,飛濺嚴重,焊縫成形很差。
人們在實踐過程中發現如果在光焊條外面塗一層由各種礦物等組成的葯皮,能使電弧燃燒穩定,焊縫質量得到提高,這種焊條叫葯皮焊條。隨著工業技術的不斷發展,人們創制出了現在廣泛應用的優質厚葯皮焊條。
[編輯本段]焊條的要求
(1)容易引弧,保證電弧穩定,在焊接過程中飛濺小。
(2)葯皮熔化速度應慢於焊芯熔化速度,以造成喇叭狀的套簡(套筒長度應小於焊芯直徑),有利於熔滴過渡和造成保護氣氛;
(3)熔渣的比重應小於熔化金屬的比重,凝固溫度也應稍低於金屬凝固溫度,渣殼應易脫掉;
(4)具有摻合金和冶金處理作用;
(5)適應各種位置的焊接。
[編輯本段]焊條型號與牌號
(1)焊條的牌號
以結構鋼為例:牌號,編製法。結XXX,結為結構鋼焊條,第3個數字,代表葯皮類型,焊接電流要求,第1、2數:代表焊縫金屬抗拉強度 。
(2)焊條的型號
焊條的型號是按國家有關標准與國際標准確定的。EXXX,以結構鋼為例,型號編製法為字母「E」表示焊條,第一、二位表示熔敷金屬最小抗拉強度,第三位數字表示焊條的焊接位置,第三、四位數字表示焊接電流種類及葯皮類型。
4.焊條的分類
根據不同情況,電焊條有三種分類方法:按焊條用途分類、按葯皮的主要化學成分分類、按葯皮熔化後熔渣的特性分類。
按照焊條的用途,有兩種表達形式,一為原機械工業部編制的的,可以將電焊條分為:結構鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳和鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條以及特殊用途焊條。二為國家標准規定,為碳鋼焊條,低合金焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條。二者沒有原則區別,前者用商業牌號表示,後者用型號表示。
如果按照焊條葯皮的主要化學成分來分類,可以將電焊條分為:氧化鈦型焊條、氧化鈦鈣型焊條、鈦鐵礦型焊條、氧化鐵型焊條、纖維素型焊條、低氫型焊條、石墨型焊條及鹽基型焊條。
如果按照焊條葯皮熔化後,熔渣的特性來分類,可將電焊條分為酸性焊條和鹼性焊條。酸性焊條葯皮的主要成分為酸性氧化物,如二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鐵等。鹼性焊條葯皮的主要成分為鹼性氧化物,如大理石、螢石等。
焊條按用途不同可分為結構鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條等。
焊條按熔渣化學性質可分為:酸化焊條和鹼化焊條兩大類。鹼性焊條焊出的焊縫含氫、硫、磷少。焊縫力學性能良好,但對油、水、鐵銹敏感,易產生氣孔。酸性焊條焊接時電弧穩定、飛濺少、脫渣性好。因此重要的焊接結構件選用鹼性焊條,而一般結構件都選用酸性焊條。
結構鋼焊條的牌號表示方法為:以漢字拼音字首加上三位數字來表示如我們實習中用的結構鋼焊條的牌號為J422(或結422)。「J」表示結構鋼焊條的「結」字。後面的兩為數字「42」為焊縫金屬的抗拉強度不小於420MPa;最後一位數字「2」代表鈦鈣型葯皮,用交流或直流電源均可。
酸性碳鋼焊條
種類 : J421、J421Fe、J422、J423、J425、J502、J501Fe15
牌號 GB型號 AWS型號 葯皮類型 電流類型 主要用途 規格
J421 E4313 E6013 氧化鈦型 AC/DC 焊接低碳鋼結構,特別適用於薄板小件及短焊縫的間斷焊和要求表面光潔的蓋面焊 Φ2.0—Φ5.0
J421Fe E4313 E6013 鐵粉鈦型 AC/DC 焊接一般低碳鋼結構,特別適用於薄板小件及短焊縫的間斷焊和要求表面光潔的蓋面焊 Φ2.5—Φ5.0
J422 E4303 —— 鈦鈣型 AC/DC 用於焊接較重要的低碳鋼結構和強度等級低合金鋼,如09Mn2等 Φ2.0—Φ5.0
J423 E4301 —— 鈦鐵型 AC/DC 可焊接較重要的的低碳鋼結構 Φ3.0—Φ5.0
J425 E4311 E6011 纖維素鉀型 AC/DC 適用於薄板結構的對接、角接及搭接焊。如電站煙道、風道、變壓器的油箱、船體和車輛外板的低碳鋼結構 Φ3.2—Φ5.0
J502 E5003 —— 鈦鈣型 AC/DC 主要用於16Mn等低合金鋼的焊接 Φ2.0—Φ5.0
J501Fe15 E5024 E7024 鐵粉鈦型 AC/DC 適用於機車車輛、造船、鍋爐等結構的焊接 Φ2.5—Φ5.0

熔敷金屬化學成分 % 熔敷金屬機械性能
牌號 C Mn Si S P 抗拉強度(Mpa) 屈服強度(Mpa) 延伸率 (%) 沖擊值
℃ 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
http://www.nphj.com/sxht.html

鹼性碳鋼焊條

種類 : J426、J427、J506、J507、J506Fe
牌號 GB型號 AWS型號 葯皮類型 電流類型 主要用途 規格
J426 E4316 E6016 低氫鉀型 AC/DC 用於焊接重要的低碳鋼和低合金鋼的結構。如O9Mn2等 Φ2.5—Φ5.0
J427 E4315 —— 低氫鈉型 DC(R) 用來焊接重要的低碳鋼和低合金鋼,如O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J506 E5016 E7016 低氫鉀型 AC/DC 用於中碳鋼和低合金鋼的焊接如16Mn、O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J507 E5015 E7015 低氫鈉型 DC(R) 可焊接中碳鋼和某些低合金鋼如16Mn、O9Mn2Si、O9Mn2V等 Φ2.5—Φ5.0
J506Fe E5018 E7018 鐵粉低氫鉀型 AC/DC 適用於碳鋼及低合金鋼的焊接、 如16Mn等 Φ2.5—Φ5.0

熔敷金屬化學成分 % 熔敷金屬機械性能
牌號 C Mn Si S P 抗拉強度(Mpa) 屈服強度(Mpa) 延伸率 (%) 沖擊值
℃ 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 焊接的技術要求一般都有哪些

焊接種類
1、焊條電弧焊:
原理——用手工操作焊條進行焊接的電弧焊方法。利用焊條與焊件之間建立起來的穩定燃燒的電弧,使焊條和焊件熔化,從而獲得牢固的焊接接頭。屬氣-渣聯合保護。
主要特點——操作靈活;待焊接頭裝配要求低;可焊金屬材料廣;焊接生產率低;焊縫質量依賴性強(依賴於焊工的操作技能及現場發揮)。
應用——廣泛用於造船、鍋爐及壓力容器、機械製造、建築結構、化工設備等製造維修行業中。適用於(上述行業中)各種金屬材料、各種厚度、各種結構形狀的焊接。
2、埋弧焊(自動焊):
原理——電弧在焊劑層下燃燒。利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧產生的熱量,熔化焊絲、焊劑和母材(焊件)而形成焊縫。屬渣保護。
主要特點——焊接生產率高;焊縫質量好;焊接成本低;勞動條件好;難以在空間位置施焊;對焊件裝配質量要求高;不適合焊接薄板(焊接電流小於100A時,電弧穩定性不好)和短焊縫。
應用——廣泛用於造船、鍋爐、橋梁、起重機械及冶金機械製造業中。凡是焊縫可以保持在水平位置或傾斜角不大的焊件,均可用埋弧焊。板厚需大於5毫米(防燒穿)。焊接碳素結構鋼、低合金結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、復合鋼材等。
3、二氧化碳氣體保護焊(自動或半自動焊):
原理:利用二氧化碳作為保護氣體的熔化極電弧焊方法。屬氣保護。
主要特點——焊接生產率高;焊接成本低;焊接變形小(電弧加熱集中);焊接質量高;操作簡單;飛濺率大;很難用交流電源焊接;抗風能力差;不能焊接易氧化的有色金色。
應用——主要焊接低碳鋼及低合金鋼。適於各種厚度。廣泛用於汽車製造、機車和車輛製造、化工機械、農業機械、礦山機械等部門。
4、MIG/MAG焊(熔化極惰性氣體保護焊):
原理——採用惰性氣體作為保護氣,使用焊絲作為熔化電極的一種電弧焊方法。
保護氣通常是氬氣或氦氣或它們的混合氣。MIG用惰性氣體,MAG在惰性氣體中加入少量活性氣體,如氧氣、二氧化碳氣等。
主要特點——焊接質量好;焊接生產率高;無脫氧去氫反應(易形成焊接缺陷,對焊接材料表面清理要求特別嚴格);抗風能力差;焊接設備復雜。
應用——幾乎能焊所有的金屬材料,主要用於有色金屬及其合金,不銹鋼及某些合金鋼(太貴)的焊接。最薄厚度約為1毫米,大厚度基本不受限制。
5、TIG焊(鎢極惰性氣體保護焊)
原理——在惰性氣體保護下,利用鎢極與焊件間產生的電弧熱熔化母材和填充焊絲(也可不加填充焊絲),形成焊縫的焊接方法。
主要特點——適應能力強(電弧穩定,不會產生飛濺);焊接生產率低(鎢極承載電流能力較差(防鎢極熔化和蒸發,防焊縫夾鎢));生產成本較高。
應用——幾乎可焊所有金屬材料,常用於不銹鋼,高溫合金,鋁、鎂、鈦及其合金,難熔活潑金屬(鋯、鉭、鉬、鈮等)和異鍾金屬的焊接。焊接厚度一般在6毫米以下的焊件,或厚件的打底焊。
6、等離子弧焊
原理——藉助水冷噴嘴對電弧的拘束作用,獲得高能量密度的 等離子弧進行焊接的方法。
主要特點(與氬弧焊比)——(1)能量集中、溫度高,對大多數金屬在一定厚度范圍內都能獲得小孔效應,可以得到充分熔透、反面成形均勻的焊縫。(2)電弧挺度好,等離子弧基本是圓柱形,弧長變化對焊件上的加熱面積和電流密度影響比較小。所以,等離子弧焊的弧長變化對焊縫成形的影響不明顯。(3)焊接速度比氬弧焊快。(4)能夠焊接更細、更薄加工件。(4)設備復雜,費用較高。
應用
(1)穿透型(小孔型)等離子弧焊:利用等離子弧直徑小、溫度高、能量密度大、穿透力強的特點,在適當的工藝參數條件下(較大的焊接電流 100A~500A),將焊件完全熔透,並在等離子流力作用下,形成一個穿透焊件的小孔,並從焊件的背面噴出部分等離子弧的等離子弧焊接方法。可單面焊雙面成形,最適於焊接3~8毫米不銹鋼,12毫米以下鈦合金,2~6毫米低碳鋼或低合金結構鋼以及銅、黃銅、鎳及鎳合金的對接焊。(板太厚,受等離子弧能量密度的限制,形成小孔困難;板太薄,小孔不能被液態金屬完全封閉,固不能實現小孔焊接法。)
(2)熔透型(溶入型)等離子弧焊:採用較小的焊接電流(30A~100A)和較低的等離子氣體流量,採用混合型等離子弧焊接的方法。不形成小孔效應。主要用於薄板(0.5~2.5毫米以下)的焊接、多層焊封底焊道以後各層的焊接及角焊縫的焊接。
(3)微束等離子弧:焊接電流在30A以下的等離子弧焊。噴嘴直徑很小(Φ0.5~Φ1.5毫米),得到針狀細小的等離子弧。主要用於焊接1毫米以下的超薄、超小、精密的焊件。
附註
1、以上是常用的幾種熔焊方法,各有優點和不足,選擇焊接方法時,要考慮的因素比較多,如:焊件材料的種類、板厚、焊縫在空間的位置等。選焊接方法的原則是:在保證焊接接頭質量的前提下,用總成本低的焊接方法。

Ⅳ 有色金屬的焊接都有哪些特點

壓力容器設備中,除廣泛使用碳鋼、低合金鋼及不銹鋼外,有色金屬如鈦及鈦合金、鎳及鎳基合金、銅及銅合金、鋁及鋁合金的應用也日益增多。由於這些有色金屬具有不銹鋼所不能比的優點,所以在一些特殊的重要場合已佔有主導地位。
一、鎳基耐蝕合金的焊接
鎳及鎳基合金具有特殊的物理、力學及耐腐蝕性能,鎳基耐蝕合金在200℃~1090℃范圍內能耐各種腐蝕介質的侵蝕,同時具有良好的高溫和低溫力學性能。在一些苛刻腐蝕條件下是一般不銹鋼無法取代的優良材料。純鎳一般在工業中應用較少,但在鎳中添加入鉻、銅、鐵、鉬、鋁、鈦、鈮、鎢等元素後,通過固溶強化,不但改善其力學性能,而且可適應於各種腐蝕介質下侵蝕,使其具有優良的耐腐蝕性。
1、鎳基耐蝕合金的焊接特點
①易產生焊接熱裂紋
由於鎳基合金為單相奧氏體組織,所以與不銹鋼相比,具有高的焊接熱裂紋敏感性,特別是焊縫易產生多邊化晶間裂紋。這種裂紋一般為微裂紋,焊後對焊縫進行著色檢查時,短時間都發現不了,但經過一段時間後,才顯露出來。這說明裂紋非常微細,但有時也能發展為較寬的宏觀裂紋。如果在單相奧氏體焊縫中加人固溶強化的鉬、鎢、錳、鉻、鈮等元素,就可有效地抑制鎳基合金焊縫多邊化結晶的發展,從而顯著提高抗熱裂紋能力。限制線能量,避免採用大線能量焊接也有利於防止熱裂紋的產生。此時注意,如果線能量過小,會加速焊縫的凝固結晶速度,更易形成多邊化晶界,在一定應力下有助於多邊化裂紋的產生。
②液態金屬流動性差,焊縫熔深淺
這是鎳基合金的固有特性。靠加大焊接電流不是解決此問題的辦法,因為電流增加會引起裂紋和氣孔,降低接頭的耐蝕性能,所以為了獲得良好的焊縫成形,應採用小擺動工藝,另外要加大坡口角度,減小坡口鈍邊。
2、鎳基耐蝕合金的焊接要點
鎳基合金一般可採用與奧氏體不銹鋼相同的焊接方法進行焊接。這里就最常用的鎢極氣體保護焊和焊條電弧焊進行論述。無論是何種焊接方法,焊前一定要徹底清理焊接區表面,鎳基合金對污染物的危害極為敏感,母材應盡可能在固溶狀態下焊接。
①鎢極氣體保護焊是應用最廣泛的,幾乎適合於任何一種可熔焊的鎳基合金,特別適合於薄件和小截面構件。保護氣體最常用的是氬氣,它成本低,密度大,保護效果好。氬氣中加5%氫氣,有還原作用,一般只用於第一層焊道和單道焊,多層焊的其餘焊道可能要產生氣孔。氦氣保護焊應用較少,但有如下特點,氦氣導熱大,向熔池線能量比較大,能提高焊接速度,減少了氣孔的可能性,但氦弧焊,電流小於60A時,電弧不穩定。
鎢極氣體保護焊焊一般使用直流正接,採用高頻引弧以及電流衰減的收弧技術。在保證焊透的條件下,應採用較小的焊接線能量,多層焊時應控制層間溫度,焊接析出強化合金及熱裂紋敏感性大的合金時,更要注意控制層間溫度。弧長盡量短,薄件焊接時焊槍可不作擺動,但厚板多層焊時,為使熔敷金屬與母材及前道焊縫充分熔合,焊槍仍可適當的擺動。為保證單面焊完全焊透需要用帶凹形槽的銅襯墊,通以保護氣體進行反面保護。為加強焊接區的保護效果,也可在焊嘴後側加一輔助輸入保護氣體的拖罩。
②使用焊條電弧焊時焊接鎳基合金時,由於焊條含合金元素多,且要求防止熱裂紋,一般鎳基合金焊條的葯皮類型為鹼性葯皮,採用直流反接。為了防止合金元素的燒損和控制線能量,焊接時要求盡可能採用小規范,與同規格的不銹鋼焊條相比,電流可降低20%~30%。由於液態金屬的流動性差,為防止未熔合和氣孔等缺陷,一般要求在焊接過程中適當擺動,但不能過大。在焊縫介面再引弧時,應採用反向引弧技術,以利調整介面處焊縫平滑並且能有利於抑制氣孔的發生。採用逆向收弧,把弧坑填滿,防止弧坑裂紋,必要時要對弧坑進行打磨。
二、鈦及鈦合金的焊接
鈦及鈦合金具有良好的耐腐蝕性能,在氧化性、中性及有氯離子介質中,其耐腐蝕性優於不銹鋼,有時甚至為普通奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的10倍。工業純鈦塑性好,但強度較低,具有良好的低溫性能,其線膨脹系數和熱導率都不大,這都不會給焊接帶來困難。鈦合金的比強度大,又具有良好的韌性和焊接性,在航天工業中應用最為廣泛。鈦及鈦合金在我國現行標准中按其退火態的組織分為α鈦合金、β鈦合金和α+β鈦合金三類,分別用TA、TB和TC表示。在石化行業中的壓力容器設備中,牌號為TA2這種工業純鈦使用為居多。
1、鈦及鈦合金的焊接特點
①雜質元素的沾污引起脆化
鈦是一種活性元素,特別是在焊接高溫下非常容易吸收氮、氫、氧,從而使焊縫的硬度、強度增加,塑性、韌性降低,引起脆化。碳也會與鈦形成硬而脆的TiC,易引起裂紋。因此,鈦及鈦合金焊接時必須進行有效的保護,防止空氣或其他因素的污染。因此鈦及鈦合金焊接不能採用氣焊或焊條電弧焊方法進行,否則接頭滿足不了焊接質量要求,一般只能採用氬氣保護或在真空下焊接。
②焊接相變引起的接頭塑性下降
常用的工業純鈦為α合金,焊接時由於鈦導熱差、比熱小、高溫停留時間長、冷卻速度慢,易形成粗大結晶;若採用加速冷卻,又易產生針狀α組織,也會使塑性下降。
③產生焊接裂紋
鈦合金焊接時產生的焊接熱裂紋的幾率極小,只有當焊絲或母材質量不問題時才可能產生熱裂紋。由氫引起的冷裂紋是鈦合金焊接時應注意防止的,焊接時熔池和低溫區母材中的氫向熱影響區擴散,引起熱影響區含氫量增加,造成熱影響區出現延遲裂紋。
④氣孔
鈦及鈦合金焊接時氣孔是最常見的焊接缺陷。焊絲或母材表面清理不幹凈或氬氣不純都會造成氣孔產生,因此保護氣-氬氣純度要求在99.99%以上,焊絲及工件表面要酸洗、凈水沖洗後烘乾。
2、鈦及鈦合金的鎢極氬弧焊
鈦及鈦合金焊接時採用最多的就是鎢極氬弧焊,對於較厚的工件也可採用熔化極氬弧焊,對於技術要求嚴格的航天工業中一些重要設備經常也採用真空電子束焊接。
①焊絲的選用。焊絲的選用應使在正常焊接工藝下的焊縫在焊後狀態的抗拉強度不低於母材退火狀態的標准抗拉強度下限值,焊縫焊後狀態的塑性和耐蝕性能不低於退火狀態下的母材或與母材相當,焊接性能良好,能滿足鈦容器製造和使用的要求。
焊絲中的氮、氧、碳、氫、鐵等雜質元素的標准含量上限值應大大低於母材中雜質元素的標准含量上限值。不允許從所焊母材上裁條充當焊絲,應採用JB/T4745-2002《鈦制焊接容器》中附錄D中的焊絲用作鈦容器用焊絲。雜質元素含量不高於JB/T4745-2002中附錄D的其他標準的焊絲也可使用。
一般情況下可按表根據所焊母材牌號來選擇相應的焊絲牌號,並通過JB/T4745-2002中附錄B的焊接工藝評定驗證。
不同牌號的鈦材相焊時,一般按耐蝕性能較好和強度級別較低的母材去選擇焊絲材料。
②保護氣體的選用。焊接用氬氣純度不應低於99.99%,露點不應高於-50℃,且符合GB4842-1984的規定。當瓶裝氬氣的壓力低於0.5MPa時不宜使用。
③鎢極。鎢極氬弧焊時推薦採用鈰鎢電極。電極直徑應根據焊接電流大小選擇,電極端部應為圓錐形。
鈦及鈦合金氬弧焊時,最關鍵的是要將焊接高溫區與空氣隔離開,為了有效地進行保護,焊炬噴嘴、拖罩和背面保護裝置通以適量流量的氬氣是極其重要的。焊縫及近縫區顏色是衡量保護效果的標志,銀白色、淺黃色表示保護效果好,深黃色為輕微氧化,一般情況下還是允許的,金紫色表示中度氧化,深藍色表示嚴重氧化,至於灰白色是不允許的,表示焊縫已經變質,必須報廢重焊。
三、鋁及鋁合金的焊接
壓力容器中常用純鋁、鋁-錳合金和鋁-鎂合金。鋁錳合金僅可變形強化,其強度比純鋁略高,成形工藝及耐蝕性、焊接性好。鋁鎂合金僅可變形強化,其ω(Mg)一般為0.5%~7.0%,與其他鋁合金相比,鋁鎂合金具有中等強度,其延性、焊接性能、耐蝕性良好。
鋁在空氣和氧化性水溶液介質中,表面產生緻密的氧化鋁鈍化膜,因而在氧化性介質中具有良好的耐蝕性。鋁在低溫下與鐵素體鋼不同,不存在脆性轉變,鋁容器的設計溫度可達-269℃。
1、鋁及鋁合金焊接特點
鋁極易氧化,在常溫空氣中即生成緻密的A12O3薄膜,焊接時造成夾渣,氧化鋁膜還會吸附水分,焊接時會促使焊縫生成氣孔。焊接時,對熔化金屬和高溫金屬應進行有效的保護。
鋁的線膨脹系數約為鋼的2倍,鋁凝固時的體積收縮率也比鋼大得多,鋁焊接時熔池容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力。
鋁及鋁合金液體熔池易吸收氫等氣體,當焊後冷卻凝固過程中來不及析出,在焊縫中形成氣孔。
當母材為變形強化或固溶時效強化時,焊接熱影響區強度將下降。
2、焊接方法
鋁及鋁合金適用的方法很多,壓力容器上施焊時,經常採用鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護焊,這兩種焊接方法熱量比較集中,電弧燃燒穩定,由於採用隋性氣體,保護良好,容易控制雜質和水分來源,減少熱裂紋和氣孔的發生,焊縫質量優良,鎢極氬弧焊一般用於薄板,熔化極氣體保護焊用於厚板。
3、焊絲材料
選用的焊絲應使焊縫金屬的抗拉強度不低於母材(非熱處理強化鋁為退火狀態,熱處理強化鋁為指定值)的標准抗拉強度下限值或指定值,並使焊縫金屬的塑性和耐蝕性不低於或接近於母材,或滿足圖樣要求。
為保證焊縫的耐蝕性,在焊接純鋁時宜用純度與母材相近或純度比母材稍高的焊絲。在焊接鋁鎂合金或鋁錳合金等耐蝕鋁合金時,宜採用含鎂量或含錳量與母材相近或比母材稍高的焊絲。
焊絲可從GB/T10858-1989《鋁及鋁合金焊絲》中選取,也可從化學成分與變形鋁及鋁合金相同(符合GB/T3190-1996《變形鋁及鋁合金化學成分》)的絲材中選取,如按(GB/T3197-2001《焊條用鋁合金線》。
常用的保護氣體有氬氣和氮氣,其氣體純度應大於99.9%。
由於鈰鎢極化學穩定性好,陰極斑點小,壓降低,燒損少,易於引弧,電弧穩定性好。宜選用鈰鎢極。
三、銅及銅合金的焊接
常用的銅及銅合金有四種:純銅,黃銅,青銅和白銅。在壓力容器中純銅與黃銅使用較多。
純銅是ω(Cu)不低於99.5%的工業純銅,具有良好的導電性、導熱性,良好的常溫和低溫塑性,以及對海水等的耐腐蝕性,純銅中的雜志如氧、硫、鉍等都不同程度地降低純銅的優良性能,增加材料的冷脆性和接頭中出現熱裂紋的傾向。黃銅系銅和鋅組成的二元合金,黃銅與純銅強度、硬度和耐腐蝕能力都高,且具有一定塑性,能很好承受熱加工和冷加工,ω(Zn)在<30%~40%的黃銅具有α相與少量的β相,因而提高了強度、塑性、耐蝕性、但對焊接性不利。
1、銅及銅合金焊接特點
銅及銅合金導熱率高,線脹系數和收縮率大,當焊接線能量不足時,則容易產生未熔合、未焊透,焊後變形也較嚴重,外觀成形差。焊接時,銅能與其中雜質生成多種低熔點共晶,在焊接應力作用下產生熱裂紋,雜質中以氧的危害性最大。
熔焊銅及銅合金時,由於溶解的氫和氧化還原反應引起氣孔,幾乎分布在焊縫的各個部位。同時,由於晶粒嚴重長大,雜質和合金元素的摻人,有用合金元素的氧化、蒸發,使焊接接頭性能發生很大的變化。
2、焊接方法
焊接銅及銅合金需要大功率、高能束的熔焊熱源,熱效率越高,能量越集中愈有利,不同厚度的材料對於不同焊接方法有其適應性,薄板焊接以鎢極氬弧焊、焊條電弧焊和氣焊為好,中板以熔化極氣體保護焊和電子束焊較合適,厚板則建議使用埋弧焊、MIG焊和電渣焊。
3、焊接材料
①焊條
焊條電弧焊用焊條分為純銅、青銅兩類,由於黃銅中的鋅容易蒸發,因而極少採用焊條電弧焊。純銅焊條型號ECu為低氫型葯皮,用於焊接脫氧或無氧銅結構件,在大氣及海水中具有良好的耐腐蝕性。
②埋弧焊用焊絲與焊劑
埋弧焊的特點是電熱效率高,對熔池的保護效果好。大、中厚度銅焊件的焊接工藝與鋼基本相同,可選用高硅高錳焊劑HJ431,但可能發生合金元素向焊縫過渡,對接頭性能要求高的焊件宜選用HJ260、HJ150。焊絲則選用純銅焊絲、青銅焊絲、焊接純銅和黃銅。
③氣體保護焊用焊絲
銅薄板和中板焊接,使用氣保焊逐漸取代氣焊、焊條電弧焊,電極一般採用釷鎢極(EWTh-2)。焊接純銅,一般選用含有ω(Si)0.5%,ω(P)0.15%或ω(Ti)0.3%~0.5%脫氧劑的無氧銅焊絲,如HSCu。焊接普通黃銅,採用無氧銅加脫氧劑的錫青銅焊絲,如HSCuSn。對高強度黃銅則採用青銅加脫氧劑的硅青銅焊絲或鋁青銅焊絲,如:HSCuAl、HSCuSi等。
保護氣體則選用氬氣(Ar)或Ar+He(Ar+He混合比50/50或30/70),採用Ar+He混合氣體的最大優點是可以改善焊縫金屬的潤濕性,提高焊接質量。由於氦氣保護時輸入熱量比氬氣保護時大,故可降低預熱溫度。
4、焊接工藝
①焊前要預熱或在焊接過程中採取同步加熱的措施。
②嚴格限制銅中的雜質含量,通過焊絲加人硅、錳、磷等合金元素,增加對焊縫的脫氧能力,選用能獲得α+β組織的焊絲等措施防止焊接接頭裂紋與減少氣孔。
③控制焊後冷卻速度,防止焊接變形。

Ⅳ 鈦合金棒的應用標准介紹 有哪些技術要求

鈦合金棒是一種用於工程建築的零件,這種零件的強度是很高的,而且外觀比較優美,主要用於現代化建設工程,是一種常見的工程零件。鈦合金棒是採用鈦合金製作的,在製作的過程中會添加一些其他的成分,以加強穩定性。大部分的建築領域都會使用鈦合金棒鈦和金範可以穩定建築物的結構。下面我們來看一下鈦合金棒的介紹,了解一下什麼是鈦合金棒?




一、鈦合金棒應用標准

1:GB228金屬拉伸實驗方法

2:GB/T3620.1鈦及鈦合金牌號和化學成分

3:GB/T3620.2鈦及鈦合金加工產品化學成分及成分允許偏差

4:GB4698海面鈦,鈦及鈦合金化學分析方法




二、鈦合金棒技術要求

1:鈦及鈦合金棒材的化學成分應符合GB/T3620.1,的規定,需方復驗時,化學成分的的允許偏差應符合GB/T3620.2的規定。

2:熱加工棒材的直徑或邊長及其允許偏差應符合表一的規定。

3:熱加工後經車(磨)光棒材及冷軋,冷拔棒材的直徑允許偏差應符合表二的規定。

4:熱加工後經車(磨)光棒材的不圓度應不大於其尺寸公差之半。

5:加工態棒材的不定尺長度為300-6000mm,退火狀態棒材不定尺長度為300-2000mm,定尺或倍尺長度應在不定尺長度范圍之內.定尺長度允許偏差為+20mm;倍尺長度還應計入棒材的切口量,每一切口量為5mm.定尺或倍尺長度應在合同中註明。




三、合金化

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。

合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類:

①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。

②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素,又可分同晶型和共析型二種。應用了鈦合金的產品

前者有鉬、鈮、釩等;後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。

③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。




以上就是鈦合金棒的介紹,大家現在知道什麼是鈦合金棒了嗎?鈦合金棒是有技術要求的,在製作鈦合金棒的時候需要根據一定的配方製作,而且不允許有太大誤差。鈦合金棒的質量是比較輕的,因為鈦合金是一種比較輕盈的金屬,所以可以用於室內裝修。鈦合金棒可以用來製作成各種細長的零件,是一種可塑性非常強的工程建築零件。

Ⅵ 點焊需要哪些步驟

打開電源開關,調好需要的電流強度,接好搭鐵線選好合適的焊條夾上,戴好防護用具,確認點焊的位置進行點焊。

Ⅶ 鈦合金怎麼焊接

目前針對TC4鈦合金,多採用氬弧焊或等離子弧焊進行焊接加工,但該兩種方法均需填充焊接材料,由於保護氣氛、純度及效果的限制,帶來接頭含氧量增加,強度下降,且焊後變形較大。採用電子束焊接和激光束焊接,研究了TC4鈦合金的焊接工藝性,實現該種材料的精密焊接。

(1) 焊縫氣孔傾向。焊縫中的氣孔是焊接鈦合金最普遍的缺陷,存在於被焊金屬電弧區中的氫和氧是產生氣孔的主要原因。TC4鈦合金電子束焊接,其焊縫中氣孔缺陷很少。為此,著重就激光焊接焊縫中形成氣孔的工藝因素進行研究。

由試驗結果可以看出,激光焊接時焊縫中的氣孔與焊縫線能量有較密切關系,若焊接線能量適中,焊縫內只有極少量氣孔、甚至無氣孔,線能量過大或過小均會導致焊縫中出現嚴重的氣孔缺陷。此外,焊縫中是否有氣孔缺陷還與焊件壁厚有一定關系,比較試樣試驗結果可看出,隨著焊接壁厚的增加,焊縫中出現氣孔的概率增加。

(2) 焊縫內部質量。利用平板對接試樣,採用電子束焊接和激光焊接來考察焊縫內部質量,經理化檢測,焊縫內部質量經X射線探傷,達GB3233-87 II級要求,焊縫表面和內部均無裂紋出現,焊縫外觀成型良好,色澤正常。

(3) 焊深及其波動情況。鈦合金作為工程構件使用,對焊深有一定要求,否則不能滿足構件強度要求;而且要實現精密焊接,必須對焊深波動加以控制。為此,採用電子束焊接和激光焊接方法分別焊接了兩對對接試環,焊後對試環進行了縱向及橫向解剖,來考察焊深及焊深波動情況,結果表明,電子束焊接焊縫平均焊深可達2.70mm以上,焊深波動幅度為-5.2~+6.0%,不超過±10%;激光焊接焊縫平均焊深約為2.70mm,焊深波動幅度為- 3.8~+5.9%,不超過±10%。

(4) 接頭變形分析。利用對接試環來考察接頭焊接變形,檢測了對接試環的徑向及軸向變形,結果表明,電子束焊接和激光焊接的變形都很小。電子束焊接的徑向收縮變形量為f 0.05~f 0.09mm,軸向收縮量為0.06~0.14mm;激光焊接的徑向收縮變形量為f 0.03~f 0.10mm,軸向收縮變形量為0.02~0.03mm。

(5) 焊縫組織分析。經理化檢測,焊縫組織為a+b,組織形態為柱狀晶+等軸晶,有少量的板條馬氏體出現,晶粒度與基體接近,熱影響區較窄,組織形態和特徵較為理想

Ⅷ 鈦合金焊機和普通焊機的區別

鈦合金焊機和普通焊機之間的區別主要在以下信渣幾個方面:

1. 焊接材料:鈦合金焊機具有焊接鈦合金材料的能力,而普通焊機則不能焊接鈦合金材料。

2. 焊接方法:鈦合金焊機採用的焊接方法一般是TIG(氬弧焊)或EBW(電子束焊),而普通焊機則採用MIG(氣體金屬弧焊)或SMAW(手工電弧焊)等方法。

3. 電源:鈦合金焊機需要高電壓、高功率的電源來提供焊接時所需的能量,而普通焊機則消耗較低功率的電源即可完成很多類型的焊接。

4. 焊接環境:由於鈦合金的高化學活性,鈦合金焊接必須在對於環境要求較高的凈化空氣或惰性氣體環境下進行,而普通焊接可以只需要普通家庭或建築工地的環境,比如風扇可以進行通風。

綜上所述,鈦合金焊機主要用於焊接鈦合金等一些特殊材料,需要更高功率、更高要求的環境和更加專業的技術滑蔽悄;而普通焊機則適用於更多種材料的焊接,電源啟動並畝簡單,一般使用較為廣泛,適用於家庭裝修、建築工地等一些需要進行一般類型的焊接的場所。

Ⅸ 鈦合金有什麼焊接特點

鈦及鈦合金的焊接性
1)氣孔的產生。鈦及鈦合金焊接時最常見的缺陷是氣孔,主要產生在熔合線附近。氫是形成氣孔的重要原因,在焊接時由於鈦吸收氫的能力很強,而隨著溫度的下降氫的溶解度顯著下降,所以溶解於液態金屬中的氫往往來不及逸出形成氣孔。
2)接頭的脆化問題 。在常溫下,鈦與氧反應生成緻密的氧化膜,從而使其具有高的化學穩定性與耐腐蝕性。在施焊過程中,焊接溫度高達5000~10000℃,鈦及其合金與氧、氫和氮發生快速反應。據試驗,鈦合金在施焊過程中,溫度在300℃以上時能快速吸氫,450℃以上時能快速吸氧,600℃以上時能快速吸氮。而當熔池中侵入這些有害氣體後,焊接接頭的塑性和韌性都會發生明顯的變化,特別是在882℃以上,接頭晶粒嚴重粗大化,冷卻時形成馬氏體組織,使接頭強度、硬度、塑性和韌性下降,過熱傾向嚴重,接頭嚴重脆化。因此,在進行鈦合金焊接時,對熔池、熔滴及高溫區,不管是正面還是反面都應進行全面可靠的氣體保護。這是保證鈦及其合金焊接質量的關鍵。 延遲裂紋的產生 在焊後一段時間內,鈦及其合金的近縫區很容易產生裂紋,這是由氫從高溫熔池向低溫熱影響區的擴散引起的。隨著氫含量的增加,析出的鈦氫化合物增加,熱影響區脆性增大,再加上析出的氫化物體積膨脹時產生的組織應力,導致裂紋的產生。

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與鈦合金點焊技術要求有哪些相關的資料

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