對(duì)純鈦管開(kāi)始施焊時(shí),溫度迅速升高。在高溫的條件下,鈦的化學(xué)性質(zhì)變得非?;顫姟b伌蠹s在250℃時(shí)開(kāi)始吸收空氣中的氫元素, 溫度達(dá)到400℃時(shí)開(kāi)始吸收空氣中的氧元素, 溫度達(dá)到600℃時(shí)開(kāi)始吸收空氣中的氮元素。而在焊接的過(guò)程中,這些雜質(zhì)元素被熔池所吸收,會(huì)使得焊接接頭的塑性和韌性下降,硬度增加而脆性加強(qiáng),嚴(yán)重的降低了機(jī)械性能,氣孔和裂紋等焊接缺陷也會(huì)隨之產(chǎn)生。因而,在施焊的過(guò)程中,為保證焊接的純鈦管質(zhì)量達(dá)到公司產(chǎn)品的需求,針對(duì)焊接接頭脆化、裂紋、氣孔和夾雜等缺陷, 對(duì)癥下藥,在關(guān)鍵時(shí)刻,關(guān)鍵部位采取有效保護(hù)措施,保證熔池不受空氣等因素的影響,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

1、氫的影響
在焊接鈦管時(shí), 溫度迅速升高 , 達(dá)到 250℃時(shí), 空氣中的氫元素進(jìn)入到熔池 , 隨后開(kāi)始向熱影響區(qū)及母材擴(kuò)散,氫元素開(kāi)始大量滲入,形成的氫化物大量析出產(chǎn)生應(yīng)力作用, 導(dǎo)致焊縫部位產(chǎn)生裂紋。氣孔的形成根本原因就是氫元素滲入產(chǎn)生的影響。氫主要來(lái)源于焊絲和空氣中的水分,因此,通常要求鈦材料中的氫含量低于0.015% , 在焊接過(guò)程中采取有效的保護(hù)措施,避免空氣中氫元素的滲入。
2、氧的影響
鈦管在常溫時(shí),氧進(jìn)入表層產(chǎn)生致密的氧化膜,而焊接鈦管時(shí),溫度迅速升高,達(dá)到400℃時(shí), 空氣中的氧元素和鈦材表層的氧化膜進(jìn)入到熔池, 隨后開(kāi)始向熱影響區(qū)及周邊擴(kuò)散,生成間隙固溶體,由千固溶強(qiáng)化作用,形成硬化層,硬度明顯增加, 塑性隨之下降 。
顯然, 隨著焊縫中含氧 量的增加焊縫, 鈦管變得硬而脆。 因此, 在焊接鈦材過(guò)程中 , 一方面焊絲的含氧 量應(yīng)低于 0.25%, 另一力面焊接前應(yīng)該通過(guò)打磨將待焊部位的氧化膜除去,在焊接過(guò)程中應(yīng)采取有效的保護(hù)措施, 避免空氣中氧元素的滲入。
3、氮的影響
在焊接鈦管時(shí), 溫度開(kāi)始升高, 達(dá)到 600'C時(shí),空氣中的氮元素進(jìn)入到熔池,隨后開(kāi)始向熱影響區(qū)及周邊擴(kuò)散,在600℃的高溫情況下,鈦極易千氮發(fā)生反應(yīng),生成氮化鈦,嚴(yán)重的降低焊縫的塑性和韌性,與之相反,極大的提高了焊縫的強(qiáng)度和硬度 。 氮元素所帶來(lái)的影響比氧元素帶來(lái)的影響還要大。因此 , 在焊接鈦材時(shí), 采取有效的措施, 避免空氣中氮元素滲入帶來(lái)嚴(yán)重影響。
4、碳的影響
碳也是純鈦中常見(jiàn)的雜質(zhì)元素,焊縫中含碳量過(guò)多時(shí),碳和鈦會(huì)發(fā)生反應(yīng), 生成碳化鈦, 隨著碳化鈦含量的增加, 在焊接應(yīng)力作用下出現(xiàn)裂紋。 當(dāng)焊縫碳含量繼續(xù)增加時(shí),焊縫塑性幾乎全部消失變成脆性材料?,F(xiàn)在購(gòu)買(mǎi)的鐵材,碳含星低于0.08% , 遠(yuǎn)低于國(guó)家的技術(shù)規(guī)定的鈦材碳含量不大于0.1% 。
5、其他雜質(zhì)的影響
鈦材在焊接時(shí),不光氫、氧、氮和碳元素會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,鈦合金中含有的磷和硫也會(huì)對(duì)焊縫產(chǎn)生影響 。焊接產(chǎn)品中出現(xiàn)的裂紋能就是因?yàn)榱缀土蚝砍瑯?biāo)導(dǎo)致的。鈦材焊接時(shí),熔池中的磷和硫會(huì)形成低熔點(diǎn)共晶物出現(xiàn)在晶界上,將產(chǎn)生組織應(yīng)力,從而產(chǎn)生裂紋。因此, 在選擇鈦材和焊絲時(shí) , 鈦材和焊絲中的 磷和硫的含量應(yīng)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
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