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TC2钛管板焊接难点有哪些?

2021-04-20

由于TC2钛合金具有合金密度小,比强度高,耐腐蚀性能好等特点,被广泛应用于航空压力输油管,耐蚀性换热器和压力容器结构中。合金换热器主要应用于强酸性环境下,利用TC2合金的优良耐蚀性、比强度高、密度小的特点,可以增强换热器的耐腐蚀性能,减轻换热器的质量、减薄管壁厚度、增加换热效果。目前合金换热器的应用越来越广泛,但钛合金焊接仍存在一定的难度,钛管板厂家通过研究,探索适当的钛合金焊接工艺及焊接缺陷的防止措施。 

那么TC2钛管板在焊接中难点有哪些?

金属质量轻,强度高,比强度大,它有两种晶体结构,885℃以上为体心立方结构,称为口钦,低于此温度为密排六方结构,称为β钦。TC2钛合金属于α+β钛合金,焊接性能较差,焊接接头性能分布不均匀,其焊缝强度略低于母材,硬度高于母材,但塑性较差。而热影响区强度与母材相当,硬度低于母材,但塑性较好。

由于钛合金热物理性能特殊,冷裂倾向大,化学活性高,钛管板焊接时会出现一系列的问题。

1.焊接变形问题   

 焊接过程变形是不可避免的。TI的弹性模量仅为钢的一半,焊接残余变形较大,焊后尺寸精度不好保证。

2.氮弧焊时的保护问题

钛合金的化学性质在高温下极为活泼,它从250℃开始吸收,400℃吸收,600℃吸收。故焊接时钛最容易氧化,和的增加不但会引起焊缝气孔的增加,而且会使焊缝塑性下降、变脆,导致焊接裂纹的产生,因此,焊接时超过250℃的区域都必须加以保护。

3.氢弧焊时的焊缝气孔问题

钛合金质量较轻,密度4.5g/cm3,仅为钢材的57%,故焊接时对熔池中相同体积气泡的浮力仅为钢熔池的一半,气泡上浮速度较慢,来不及逸出而形成气孔。并且在中的溶解度随温度的降低而升高,在凝固温度时有跃变,先降低而后升高,另由于熔池中部比熔池边缘温度高,熔池中部的易向熔池边缘扩散,因此熔池边缘比中部有更高的溶解度,故熔池边缘容易达到饱和而生成气孔,这也是合金焊缝气孔大都存在于熔合线上的原因。


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