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TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺及可靠性研究
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TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺及可靠性研究

发布时间 :2021-07-18 18:22:19 浏览次数 :

钛在我国工业发展中起着越来越重要的作用,其优越的性能促进了航空航天以及石油化工等行业的发展,如何将钛更好地应用于工业当中,对于我国社会经济的发展具有重要推动作用。钨极氩弧焊是钛合金中常用的焊接方法之一,钨极氩弧焊焊接工艺能更好地确保焊接质量,适合TA2钛管的焊接。本文就TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺及可靠性的研究,主要通过钛管进行实际加工,从而对钨极氩弧焊焊接工艺以及可靠性进行了相关分析。

钛管

1、 TA2钛管的可焊性分析及焊接工艺设计

1.1 TA2钛管的可靠性分析

TA2钛管是一种工业纯钛构成的钛管,本文选择的TA2钛管规格为直径40mm,厚度为6mm。TA2钛管的纯钛具有金属性活泼的特点,在实际焊接过程中,由于其金属性活泼的特点影响,很容易与其他化学元素发生反应,从而导致钛元素中掺杂其他杂质,对钛金属整体性能产生不利影响。所以,在进行TA2钛管焊接时,要将这些问题充分考虑进去,确保TA2钛管焊接过程中,保证其金属性不受其他杂质影响。TA2钛管进行焊接过程中,主要有以下几个方面的问题:

1)TA2钛管的熔点高,异热性能较差,从而导致焊缝存在较大的金属晶粒,影响TA2钛管的使用性能;

2)受到其他杂质影响,容易导致焊接接头脆化,从而影响TA2钛管整体性能;

3)钛元素金属性活泼,焊接过程中容易与其他化学元素发生反应,进而出现焊接裂缝。

针对于上述问题,TA2钛管需要采取钨极氩弧焊的焊接工艺,可以有效防止气体杂质对钛金属造成影响,在焊接过程中,焊丝要与TA2钛管的材质一致,焊头的强度要与焊接的TA2钛管强度相近,提升钛合金的强度,使之更具可靠性。

1.2 TA2钛管的焊接工艺设计

TA2钛管在进行焊接之前,要进行焊接工艺设计,针对TA2钛管焊接可能遇到的问题,制定行之有效的焊接工艺,这对于保证TA2钛管焊接的顺利完成,有着重要作用。一般来说,TA2钛管的焊接工艺主要包括以下几个方面内容:

1)焊接工艺实施的条件:焊接材料、焊接设备选择;

2)焊接钛管的选择:钛管的型号、直径、厚度;

3)焊接接头选择:注意与钛管的型号、焊接设备型号保持一致;

4)焊前准备:进行钛管定位,施工现场清洁;

5)工艺选择:焊接方法以及焊接条件符合工艺要求;

6)焊后质检工作:焊接完成后进行质量检测,确保焊接符合质量标准。

2、TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺应用以及可靠性试验研究

2.1 TA2钛管选择

本文研究的TA2钛管,主要是直径40mm,厚度为6mm的规格,其化学成分及含量如下:Fe 0.05% ,C 0.02%,N 0.01% ,H0.001%,O 0.11% ,由此可见,本文研究的TA2钛管符合AST—MB861标准。进行实验研究时,焊丝选择为纯钛的Gr.1焊丝,其金属性与TA2钛管相符合。焊机的选择,主要采用TIG焊,考虑到了TA2钛管焊接的现场条件,以TIG焊进行TA2钛管焊接,能够确保其可靠性 。

2.2焊前准备

焊接的材料以及相应设备准备好后,进行TA2钛管焊接时,事先要进行焊前准备,焊前准备主要注意以下几个方面内容:

1)坡口设计:坡口设计可以确保热源进入焊缝根部,便于 焊接操作,并且能够更好地调节金属比例,获得较好的焊接成型;

2)焊前清理:确保焊接施工现场的整洁,有利于保证焊接质量;

3)钛管装配:将钛管与管子组对接,保证良好的焊接质量;

4)选择合适的氩气流量:避免杂质气体与钛金属产生化学反应,影响钛管焊接质量。

2.2.1焊接注意事项以及质量检测

TA2钛管钨极氩弧焊焊接时,要注意以下几个方面内容:

1)焊接时以高频引弧,提前送气,在焊接结束后,注意保护罩撤离时机,避免焊接接头受到气体杂质污染;

2)对接接头采用锡纸包裹,焊接时再撕下锡纸,确保钛的纯度;

3)焊接时注意焊枪操作,不能进行横线摆动,注重焊接质量。焊接结束后,要注意焊接质量检测,通常会采用层问检测和最终检测两种质量检测方法。层间检测注意观察焊接颜色,最终检测则从外观进行检查,对焊缝的表面进行仔细观察,确保气孔、裂纹等不存在问题,才证明焊接工艺完成。通过对直径40mm,厚度6mm的TA2钛管进行实际焊接,最终检测结果合格,我们可以确定,TA2钛管进行钨极氩弧焊焊接方式可行,该焊接方法对钛管焊接的质量可以得到有效保证。

3、结语

综上所述,通过研究TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺的可靠性,我们发现钨极氩弧焊焊接工艺对于钛管焊接具有积极推动作用,将之推广于钛管焊接中,对促进钛工业的发展来说具有积极作用,为钛焊接工艺提供了理论和实践依据。

参考文献:

【1】林永新.钛及钛金属的应用及研究[J].稀有金属材料与工程,2010,10(05):48-55.

【2】白木.金属钛的性能、发展及应用[J].矿业快报,2009,11(05):1—7.

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