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焊接工艺有关论文范文参考文献,与钛钛合金管道的焊接相关毕业设计论文
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20307;尺寸可根据管径、壁厚及具体工艺参数确定.保护罩的材质应当选用奥氏体不锈钢或铝、铜等,四角应圆滑过渡,不留死角.钛焊缝及热影响区表面颜色的规定如下表所示：
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3.4焊丝
填充焊丝的成分一般应与母材金属成分相同.常用的牌号有TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TC3等.为提高焊缝金属的塑性,可选用强度比母材金属稍低的焊丝.如焊接TA7及TC4等钛合金时,为提高焊缝塑性,可选用纯钛焊丝,此时接头的效率低于100%.焊丝中的杂质含量应比母材金属的低的多,仅为一半左右,如氧≤0.12%,氮≤0.03%、氢≤0.006%、碳≤0.04%.
焊丝均以真空退火状态供货,其表面不得有烧皮、裂纹、氧化色、金属或非金属夹杂等缺陷存在.同时注意焊丝在焊前必须进行彻底的清理,否则焊丝表面的油污等污染物可能成为焊缝金属的污染源.当采用无标准牌号的焊丝时,可以从基体金属裁切出狭条作焊丝,狭条宽度和厚度相同.
3.5坡口的加工与组对
为减少焊缝的累积吸气量,在选择坡口形式及尺寸时,应尽量减少焊接层数和填充金属量,以防止接头塑性的下降.搭接接头由于其背面保护困难,接头受力条件差,因而尽可能不采用,一般也不采用永久性垫板对接.对于母材厚度小于2.5mm的I形坡口对接接头,可以不添加填充焊丝进行焊接.对于厚度更大的母材,则需要开坡口并添加填充金属.一般应尽量采用平焊.采用机械方法加工的坡口,由于接头内部可能留有空气,因而对于接头组对的要求必须比焊接其它金属高.
由于钛的一些特殊物理性能,如表面张力系数大、熔融态时黏度小,使得焊前必须对焊件进行仔细的组对.点固焊是减少焊件变形的措施之一,点固焊所用的焊丝、焊接工艺参数及保护气体等条件与正式焊接时相同,在每一点固焊点停弧时,应延时关闭氩气.同时组对时应严禁使用铁器敲击划伤待焊工件表面.
3.6焊接工艺参数的选择
钛及钛合金焊接工艺参数的选择,既要防止焊缝在电弧作用下出现晶粒粗化的倾向,又要避免焊后冷却过程中形成脆硬组织.纯钛及所有的钛合金焊接,都有晶粒长大的倾向,其中尤以β钛合金最为显著,而晶粒长大难以用热处理方法加以调整.所以焊接应采用较小
焊接工艺有关论文范文参考文献
根据美国ASMEIX标准制定的焊接工艺参数如下：
4.常见焊接缺陷及预防措施
钛是比较难焊接的金属,极易氧化、氮化、脆化.常见的焊接缺陷主要有3种：焊接接头中产生气孔、焊接接头出现裂纹、焊接接头发生脆化.
钛及钛合金的焊接中易产生气孔,细小且数量多.形成气孔的因素很多,且很复杂.一放面有焊件、焊丝的表面吸附不纯气体、粘附灰尘、油脂或存在氧化物等直接因素,这些气孔是焊接中熔池吸收的杂质气体被封闭在熔融金属中形成的.气泡的核主要是熔池前面坡口表面及熔化电极或焊丝表面的氧化钛或氮化钛；另一方面,还有一些间接因素包括氩弧焊时焊接电流过大,焊接速度过快以及坡口角度太小等.但一般认为：氢气是引起气孔的主要原因.在焊缝金属冷却过程中,氢的溶解度会发生变化,如焊接区周围气氛中氢的分压较高时,焊缝中的氢不易扩散逸出,而集聚在一起形成气孔.为防止气孔的产生,需要采取的措施如下：①严格控制基体金属、焊丝、保护气中氧、氮、氢等杂质气体的含量；②焊前彻底清除工件、焊丝表面上的氧化皮及油污等有机物；③增加熔池停留时间以便气泡逸出,可有效减少气孔.
钛不仅在熔融状态下能和大部分元素发生反应,而且在300度以上就开始大量吸氢,从而降低钛的塑性与韧性,导致氢脆.钛在600℃以上会急剧地和氧、氮化和,生成二氧化钛或氮化钛,当加热到800℃以上时,二氧化钛即溶解于钛中并且扩散深入到金属钛的内部组织中去,形成中间脆性层.钛易与碳形成脆性的碳化物,降低钛的塑性和焊接性.因此对焊接熔池的保护是非常重要的.
当焊缝中含氧、氢、氮等杂质元素较多时,焊缝和热影响区的性能变脆,在较大的焊接应力作用下容易出现裂纹.这种裂纹是在较低温度下形成的.在焊接钛合金时,热影响区有时也会出现延迟裂纹,这是由于熔池中的氢和母材金属低温区中的氢向热影响区扩散,造成氢在热影响区的含量增加并析出TiH2,使热影响区脆性变大.此外,氢化物析出时的体积膨胀会引起较大的组织应力,在加上氢原子的扩散与聚集,最终使得焊接接头形成裂纹.防止这种延迟裂纹的方法,主要是减少焊接接头氢的来源.另外,钛一旦沾染铁离子就会变脆,亦是产生焊接裂纹的主要原因之一.预防措施也是减少铁离子的来源,不要让钛与铁接触.
钛及钛合金焊接有时也会出现咬边、塌陷等缺陷,这主要是因为钛在液态状态时流动性强造成的.因此,焊工在进行钛材焊接前应进行有针对性的训练,另外也要注意坡口组对和装配的精确性.
5.结束语
通过对钛及其合金的物理化学性能的总结,以及对其焊接性的分析,初步掌握了钛及钛合金管材的焊接工艺特点和要求,制定出了比较合理的钨极氩弧焊工艺参数,同时分析了钛及钛合金的管道焊接的容易出现的主要缺陷,并提出了相应的预防措施,在取得项目顺利实施的同时,为同类项目积累了经验.
参考文献：
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