鈦及
鈦合金焊接時(shí),很容易吸收空氣中的氣、氫和氮,嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。因此,鈦及鈦合金焊接時(shí),對(duì)熔池全面及高溫部信(400℃~650℃以上)焊縫區(qū)必需嚴(yán)加維護(hù),為此,鈦及鈦合金焊接時(shí)必需采取特殊的維護(hù)措施,即采用噴尺寸較大的焊矩,以擴(kuò)大氣體維護(hù)區(qū)面積,當(dāng)噴嘴缺乏以維護(hù)焊縫及近縫區(qū)高溫金屬時(shí),需附充氬保護(hù)拖罩。焊縫和近縫區(qū)顏色是維護(hù)效果的標(biāo)翅。銀白色表示維護(hù)效果最好,黃色為輕微氧化,一般是允許的外表顏色應(yīng)符合表。先制備了一個(gè)簡(jiǎn)易拖罩。如圖(a氬氣從進(jìn)氣口進(jìn)入分布管,考慮到工程使用的實(shí)用性、高效性。穿過(guò)分布管孔直接進(jìn)入維護(hù)區(qū)。采用這種拖罩,焊接維護(hù)效果不是很好,焊道呈深藍(lán)色。據(jù)分析是氣流從分布管直接進(jìn)入維護(hù)區(qū)。氣流不是很均勻、平穩(wěn),使高溫焊道維護(hù)不好被氧化。
鈦板與鈦管的焊接結(jié)構(gòu)。純鈦板厚度分別為0.2mm和1mm,純鈦管的尺寸為16mmxlmm。但與鈦本身的焊接性優(yōu)良,然而鈦板(或鈦管)的厚度差較大、熔點(diǎn)差較高(Ta的熔點(diǎn)為3020t:,鈦的熔點(diǎn)為1670T)。同時(shí)初步試驗(yàn)表明鈦的薄板焊接極易產(chǎn)生變形。該焊接結(jié)構(gòu)用于化工領(lǐng)域,焊縫的耐腐蝕性不能低于母材,因此焊縫必須是致密性的無(wú)裂紋和氣孔等缺陷。(1)采用手工鎢極氬弧焊對(duì)鈦板疊層與鈦管間的環(huán)形焊縫施焊,選擇合適的工藝參數(shù)、工裝和防護(hù)措施完全能夠滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。(2)優(yōu)化后的鎢極氬弧焊工藝參數(shù)為:焊接電流60A,電弧電壓15V,氬氣流量10L/min,焊接噴嘴直徑7mm,速度0.6mm/s,鶴極直徑2mm,保護(hù)氣流量為12L/min;焊接位置為平焊,采用了氬氣保護(hù)罩、焊縫冷卻裝置和防止薄板變形裝置。(3)利用氦質(zhì)譜檢漏儀上對(duì)焊縫的氣密性進(jìn)行檢測(cè),環(huán)形焊縫的漏率為5.0x10-11Pa.mVs,該漏率值表明焊縫致密、無(wú)焊接缺陷。
管道切割與坡口加工;管材切割與坡口加工應(yīng)在專門的作業(yè)場(chǎng)所內(nèi)采用機(jī)械加工方法進(jìn)行。加工時(shí)要用非污染介質(zhì)潔凈水進(jìn)行冷卻,以防氧化。加工工具應(yīng)專用,并保持清潔,以防鐵質(zhì)污染。加工好的管口應(yīng)保證表面平整,無(wú)裂紋、重皮等缺陷。切口平面最大傾斜度偏差不超過(guò)管徑的1%。
表面清理:用奧氏體不銹鋼制的鋼絲刷清除鈦板所有焊接表面及坡口附近100mm內(nèi)的銹皮、油漆、臟物、灰塵和能與鈦材起反應(yīng)的雜物。用砂輪修整加工面,清除飛邊、毛刺、凸凹等缺陷。
組對(duì):將鈦管、配件對(duì)準(zhǔn)、夾好,軸線不得偏移,間隙均勻一致,并應(yīng)防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強(qiáng)制組對(duì)。定位焊采用和正式焊接相同的焊接工藝。
脫脂處理:用賽璐珞海棉沾無(wú)硫乙醇或無(wú)硫丙酮對(duì)所有焊接表面和坡口附近50mm內(nèi)全部做脫脂處理,處理后的表面應(yīng)無(wú)任何殘留物。
鈦板鈦管焊接設(shè)備:
焊機(jī):采用直流TiG焊機(jī)。焊機(jī)應(yīng)保證優(yōu)良的工作特性和調(diào)節(jié)特性,同時(shí)配備有完好的電流表和電壓表。
焊炬:采用QS一75°/500型水冷式TiG焊焊炬。焊炬應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輕巧耐用,槍體嚴(yán)密,絕緣良好,氣流穩(wěn)定,夾鎢捧牢固,適合于各種位置焊接的特點(diǎn)。
氬氣輸送管;采用半硬質(zhì)塑料管,不宜用橡膠軟管和其它吸濕材料。使用時(shí)應(yīng)專用,不得與輸送其它氣體的管相互串用。氬氣管不宜過(guò)長(zhǎng),以免壓力降過(guò)大引起氣流不穩(wěn),一般不超過(guò)30m。
焊接夾具:用奧氏體不銹鋼或銅制管卡蘭、鎖緊螺栓等組對(duì)
鈦板及配件。應(yīng)確保對(duì)鈦板及配件有一定的夾緊力,以保證軸線一致,間隙均勻合適。
輔助設(shè)備及工具:氬氣保護(hù)罩,磨光機(jī),專用銼刀,不銹鋼絲刷等。