鈦管焊接時遇到的問題及修補方法：

在鈦管焊接時，氣孔是經常碰到的問題。形成氣孔的根本原因是由于氫影響的結果。焊縫金屬形成氣孔主要影響到接頭的疲勞強度。氫是冷裂紋和氣孔形成的主要原因。因為氫在小于300℃，在α相中溶解度很小，在室溫時溶解度只有0.002%。當焊縫或熱影響區(qū)在焊后冷卻到300℃以下，過飽和的氫即以氫化鈦(γ相)形式析出。

體積加大并產生晶間應力，此應力發(fā)展會引起晶間微裂紋，晶間微裂紋在外應力作用下會擴展成為裂縫。鈦管焊接時，焊接接頭產生熱裂紋的可能性很小，這是因為鈦管中S、P、C等雜質含量很少，由S、P形成的低熔點共晶不易出現在晶界上，加之有效結晶溫度區(qū)間窄小，鈦管凝固時收縮量小，焊縫金屬不會產生熱裂紋。但是，鈦管焊接時，熱影響區(qū)可能出現冷裂紋，其特征是裂紋產生在焊后數小時甚至更長時間稱作延遲裂紋。焊接過程中氫由高溫深池向較低溫的熱影響區(qū)擴散，氫含量的提高使該區(qū)析出TiH2量增加，加大熱影響區(qū)脆性，另外由于氫化物析出時體積膨脹引起較大的組織應力，再加上氫原子向該區(qū)的高應力部位擴散及聚集，以致形成裂紋。

在鈦管等材料焊接時，當溫度高于500~700℃時，很容易吸收空氣中的氧、氫和氮，嚴重影響焊接質量。因此，鈦合金焊接時，對熔池全方面及高溫部位(400~650℃以上)的焊縫區(qū)必需嚴加保護。

為此，鈦管焊接時必需采取特殊的保護措施。因此，采用氬弧焊接的方法處理，并采用噴尺寸較大的焊矩，以擴大氣體保護區(qū)面積，當噴嘴不足以保護焊縫及近縫區(qū)高溫金屬時，需補充氬保護拖罩。

正確選擇焊接工藝參數清除焊件表面、焊絲表面上的氧化皮、油污等有機物。控制好氬氣的流量及流速，防止產生紊流現象，影響充氣保護效果。采用手工鎢極氬弧焊鈦合金焊接處理裂紋辦法可行，可以得到滿意的效果。其中焊前準備和坡口選擇為：

(1)焊接材料的選擇。氬氣純度應不低于99.99%，露點在-40℃以下，相對濕度小于5%。當氬氣瓶中的壓力降至0.981 MPa時，應停止使用。填充絲一般采用同質材料，為改善接頭塑性，可用比母材合金程度稍低焊絲TC3，該次焊接采用焊絲：TC3。

(2)焊件和焊絲表面質量對焊接接頭的力學性能有很大影響。焊前可先對試件及焊絲進行酸洗。用凈水沖洗，烘干后立即施焊。用丙酮、乙醇、四氯化碳、甲醇等擦拭鈦板坡口以及其兩側(分別為50 mm內)、焊絲表面、工具夾與鈦板接觸的部分。

(3)焊接設備的選擇。鈦管氬弧焊應選用具有下降外特性、高頻引弧的直流氬弧焊電源，且延遲遞氣時間不少于15s，避免焊接時遭受到氧化、污染。所以采用WSM-315型IGBT逆變直流脈沖氬弧焊機。

(4)坡口形式的選擇。原則上盡量減少焊接層數和焊接金屬。隨著焊接層數的增多，焊縫累計吸氣量增加，以至影響焊接接頭性能。又由于鈦管焊接時焊接熔池尺寸較大，因此焊件開單V型70~80°坡口。

相關鏈接