影响钛板及钛材焊接性能的因素
钛材以及钛板在行业中不断被运用,随着其重要性的提升,关于会影响到宝鸡钛板及钛材焊接性能的因素越来越被重视,那么都有哪些呢?
钛在空气中熔化焊接的最大问题就在于氧化以及由各种污染带来的化合物和金属间化合物等。所谓的污染物是指氧气、氮气以及其他各种油类、尘埃等,这些都会降低钛材焊接质量。污染物不光包括氧气、氮气,还包括有机物、无机物以及除钛以外的金属。如机械加工的油渍、润滑油以及附近车间的铁粉、涂料粉末、周围的水分、潮气、沙子、尘埃等。此外还有从电极当中混入的钨。污染物中空气中的氧气、氮气、水分的危害是最大的。因此,焊接时就要通过惰性气体进行保护。通常钛材表面都有40um厚的氧化膜,切割过后几秒钟就能恢复80%的厚度,几分钟后就可以恢复到原先的厚度。正是由于这层氧化膜的原因,钛材才具有如此好的耐蚀性。这个范围内的氧气含量并不算是污染物。然而,钛在大气中遇到高温时,就会与大量的氧气和氮气等发生反应。这样就会生成污染物。大气温度为427℃时,钛材表面的氧化膜厚度是常温下的2~3倍。650℃以上时,氧化膜就会增加。在熔融状态下,氧气、氮气等就会进入焊接熔池,进而从焊接金属扩散到母材当中。为防止空气中的氧气、氮气等杂物混入,焊接过程中有必要通过惰性气体保护焊接面及内侧。其他金属的TIG焊接一般不需要气体保护,内侧也大多无需气体保护。另外,为防止产生油脂类杂物,钛材以及操作台面不能用油擦拭。钛的熔化焊接中,大部分技术问题都在于如何避免上述污染物的产生。防治污染物的对策比较麻烦,而且花费较大。不过,钛材焊接成功与否就在于污染物的预防对策。
钛及钛合金焊接对焊接时保护要求非常严格,当焊缝含碳量为0.55%时,焊缝塑性几乎全部消失而变成非常脆的材料,焊后热处置也无法消除此种脆性。国标技术条件规定,钛合金母材的含碳量不大于0.1%焊缝含碳量不逾越母材含碳量。 钛合金中有很多元素,它们对钛的物理性能都有影响,其中碳是钛及钛合金中常见的杂质,当碳含量为0.13%以下时,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。但是当进一步提高焊缝含碳量时,焊缝却出现网状TiC其数量随碳含量增高而增多,使焊缝塑性急剧下降,焊接
钛及钛合金材料的十大特性
钛管中的钛的纯度取决于氧化膜的存在,更耐腐蚀氧化媒体比降低中、高腐蚀可以发生在减少中。不是钛腐蚀在某些腐蚀性介质,如海水、湿氯气、亚硝酸盐和次氯酸,硝酸、铬酸、金属氯化物和有机酸。然而,在钛反应生成氢介质(如盐酸、硫酸),钛通常有一个很大的腐蚀速率。
然而,如果少量氧化剂添加到酸、钛形成钝化膜。在硫酸-硝酸或盐酸-硝酸混合物,即使在自由包含盐酸盐酸,钛是耐腐蚀的。钛的保护性氧化膜通常是金属接触时形成水,即使少量的水存在于蒸汽的存在。如果暴露在强烈的氧化钛的环境没有水,会发生快速氧化,产生暴力,经常自燃反应。钛与发烟硝酸反应包含过量的过氧化氢和钛的反应与干燥的氯气。然而,为了防止发生反应的这样一个状态,必须有一定量的水。
通常在150℃铝、不锈钢在310℃即去原来的高机械性能,而钛合金在大约500℃保持良好的机械性能。当飞机的速度达到2.7倍音速,飞机结构的表面温度达到230℃时,铝合金和镁合金不能被使用,而钛合金可以满足要求。钛耐热性好,适用于航空发动机压气机涡轮盘和叶片和飞机后的身体皮肤。
纯钛和钛板的区别是什么
1、纯钛的分类:
根据杂质含量,钛分为高纯钛(纯度达99.9%)和工业纯钛(纯度达99.5%)。工业纯钛有三个牌号,分别用TA+顺序号数字1、2、3表示,数字越大,纯度越低。
2、纯钛的性能:
Ti:4.507 g/cm3,Tm:1688℃。具有同素异构转变,≤882.5℃为密排六方结构的α相,≥882.5℃体心立方结构的β相。
纯钛的强度低,但比强度高,塑性好,低温韧性好,耐蚀性很高。钛具有良好的压力加工工艺性能,切削性能较差。钛在氮气中加热可发生燃烧,因此钛在加热和焊接时应采用氩气保护。
3、纯钛的用途:
杂质含量对钛的性能影响很大,少量杂质可显着提高钛的强度,故工业纯钛强度较高,接近高强铝合金的水平,主要用于制造350℃以下温度工作的石油化工用热交换器、反应器、船舰零件、飞机蒙皮等。
钛金属焊接的注意事项
随着钛金属不断的被运用于各行各业,人们对其关注性也是逐渐提升。今天宝鸡钛材料厂家小编为大家讲讲关于钛金属在焊接时需要注意的事项油哪些。
焊接操作注意事项:
(1)施焊时,焊丝与焊件间夹角尽量保持最小,基本上不作横向拨动,当需要摆动时,频率要低,幅度不要太快,而且送丝要平稳。焊接过程中填充焊丝应始终保持在氩气的保护之下。熄弧后焊丝不得立即暴露在大气中,应在焊缝脱离保护时取出。焊丝如被污染、氧化变色时,污染部分应予以切除。
(2)不得在焊件表面引弧或试验电弧;焊接中应确保起弧与收弧的质量;收弧时应将弧坑填满,多层焊的层间接头应相互错开。
(3)除有特殊要求外,每条焊缝应一次连续焊完,如因故被迫中断,再焊时必须进行检查,确认无裂纹后方可继续施焊。
(4)如果焊接作业时不慎出现夹钨时,应停止焊接作业,用磨光机清除钨点,钨级端部重新打磨,达到要求后方可重新进行焊接作业,要求与开始焊接作业相同。
(5)为了减少焊接变形,焊前在接头坡口间进行定位焊,定位焊应与正式的焊接工艺相同,定位焊的焊缝长度宜为10~15mm,高宜为2~4mm,且不超过壁厚的2/3。定位焊的焊缝不得有裂纹及其它缺陷,定位焊焊缝两端,宜磨成缓坡形。
(6)钛管焊接环境若出现下列情况之一,而未采取防护措施时应停止焊接:风速≥2m/s;相对湿度大于90%;下雨下雪;温度低于0℃。
(7)焊缝返修工艺与原焊接工艺相同。同一部位的返修次数不得多于两次,若需二次返修时,应制定返修措施。经焊接责任工程师批准后进行,并应在施工记录中注明。
4.焊接检验
1)焊工应对焊好的焊道表面进行清理,要求外观良好。宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜,角焊缝的焊脚高度符合设计规定,外形平稳过渡。表面质量应符合下列要求:不允许有咬边、裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在;焊缝余高:当壁厚小于5mm时,为0~1.5mm;当壁厚大于5 mm时,为1~2mm;c焊缝表面错边量不应大于壁厚的10%,且不大于1mm。
2)底层焊道均应进行渗透检验,检测方法按《压力容器无损检测》JB4730执行,以无裂纹和其他任何表面缺陷为合格。
3)对每道焊缝表面进行色泽检查,其颜色的变化就是表面氧化膜在不同温度下的颜色变化,它们的力学性能也不相同。