2.焊接接头裂纹问题 钛及钛合金焊接时,焊接接头产生热裂纹的可能性很小,这是因为钛及钛合金中S、P、C等杂质含量很少,由S、P形成的低熔点共晶不易出现在晶界上,加之有效结晶温度区间窄小,钛及钛合金凝固时收缩量小,焊缝金属不会产生热裂纹。 钛及钛合金焊按时,热影响区可出现冷裂纹,其特征是裂纹产生在焊后数小时甚至更长时间称作延迟裂纹。经研究表明这种裂纹与焊接过程中氢弹的扩散有关。焊接过程中氢由高温深池向较低温的热影响区扩散,氢含量的提高使该区析出TiH2量增加,增大热影响区脆性,另外由于氢化物析出时体积膨胀引起较大的组织应力,再加上氢原子向该区的高应力部位扩散及聚集,以致形成裂纹。防止这种延迟裂纹产生的办法,主要是减少焊接接头氢的来源,发票时,也呆进行冥空遏火处理。 3.焊缝中的气孔问题 钛及钛合金焊接时,气孔是经常碰到的问题。形成气孔的根本原因是由于氢影响的结果。焊缝金属形成气孔主要影响到接头的疲劳强度。 防止产生气孔的工艺措施主要有: (1)、保护氖气要纯,纯度应不低于99.99% (2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。 (3)、对熔池施以良好的气体保护,控制好氩气的流量及流速,防止产生紊流现象,影响保护效果。 (4)、正确选择焊接工艺参数,增加深池停留时间使用权于气泡逸出,可有效地减少气孔。 三、钛板手工钨板氩弧焊焊接试验 钛及钛合金焊接生产中应用最多是钨板氩弧焊,真空充氩焊接方法应用也很普遍。氩弧焊的电弧在氩气流的保护与冷却作用下,电弧热量较为集中,电流密度高,热影响区小,焊接质量较高。 1.钛及钛合金焊接时,当温度高于500℃~700℃时,很容易吸收空气中的气、氢和氮,严重影响焊接质量。因此,钛及钛合金焊接时,对熔池全面及高温部信(400℃~650℃以上)的焊缝区必须严加保护,为此,钛及钛合金焊接时必须采取特殊的保护措施,即采用喷尺寸较大的焊矩,以扩大气体保护区面积,当喷嘴不足以保护焊缝及近缝区高温金属时,需附充氩保护拖罩。 焊缝和近缝区颜色是保护效果的标翅。银白色表示保护效果最好,黄色为轻微氧化,一般是允许的。表面颜色应符合表(1)规定 考虑到工程使用的实用性、高效性,我们先制备了一个简易拖罩。如图(a),氩气从进气口进入分布管,穿过分布管孔直接进入保护区。采用这种拖罩,焊接保护效果不是很好,焊道呈深蓝色。据分析是气流从分布管直接进入保护区。气流不是很均匀、平稳,使高温焊道保护不好被氧化。因此我们进一步改进了拖罩的结构,如图(b),氩气从进气孔进入分布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板,多孔板主要起气筛和分布的作用,使氩气流动更平稳,焊接保护效果较好,焊道呈银色或江黄色。拖罩长充L为40~100mm材质为黄铜。 钛及钛合金氩弧焊时,还应注意焊道的北面保护,考虑到焊接变形,我们采用开槽固定铜垫板的方法进行充氩保护,为了使焊道背面行到充分保护,又在糟中加一多孔铜管,使氩气经铜管孔均匀的进入保护区,保护效果良好,焊道背面呈银白色。 |