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鈦板鈦管的焊接研究及焊接設備

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-12-29 12:33:56
鈦及鈦合金焊接時,很容易吸收空氣中的氣、氫和氮,嚴重影響焊接質量。因此,鈦及鈦合金焊接時,對熔池全面及高溫部信(400℃~650℃以上)焊縫區必需嚴加維護,為此,鈦及鈦合金焊接時必需采取特殊的維護措施,即采用噴尺寸較大的焊矩,以擴大氣體維護區面積,當噴嘴缺乏以維護焊縫及近縫區高溫金屬時,需附充氬保護拖罩。焊縫和近縫區顏色是維護效果的標翅。銀白色表示維護效果最好,黃色為輕微氧化,一般是允許的外表顏色應符合表。先制備了一個簡易拖罩。如圖(a氬氣從進氣口進入分布管,考慮到工程使用的實用性、高效性。穿過分布管孔直接進入維護區。采用這種拖罩,焊接維護效果不是很好,焊道呈深藍色。據分析是氣流從分布管直接進入維護區。氣流不是很均勻、平穩,使高溫焊道維護不好被氧化。
 
鈦板與鈦管的焊接結構。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良,然而鈦板(或鈦管)的厚度差較大、熔點差較高(Ta的熔點為3020t:,鈦的熔點為1670T)。同時初步試驗表明鈦的薄板焊接極易產生變形。該焊接結構用于化工領域,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裂紋和氣孔等缺陷。(1)采用手工鎢極氬弧焊對鈦板疊層與鈦管間的環形焊縫施焊,選擇合適的工藝參數、工裝和防護措施完全能夠滿足產品的質量要求。(2)優化后的鎢極氬弧焊工藝參數為: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,保護氣流量為12L/min;焊接位置為平焊,采用了氬氣保護罩、焊縫冷卻裝置和防止薄板變形裝置。(3)利用氦質譜檢漏儀上對焊縫的氣密性進行檢測,環形焊縫的漏率為5.0x10-11Pa.mVs,該漏率值表明焊縫致密、無焊接缺陷。
 
鈦板及鈦管焊接工藝:
管道切割與坡口加工;管材切割與坡口加工應在專門的作業場所內采用機械加工方法進行。加工時要用非污染介質潔凈水進行冷卻,以防氧化。加工工具應專用,并保持清潔,以防鐵質污染。加工好的管口應保證表面平整,無裂紋、重皮等缺陷。切口平面最大傾斜度偏差不超過管徑的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內的銹皮、油漆、臟物、灰塵和能與鈦材起反應的雜物。用砂輪修整加工面,清除飛邊、毛刺、凸凹等缺陷。
組對:將鈦管、配件對準、夾好,軸線不得偏移,間隙均勻一致,并應防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強制組對。定位焊采用和正式焊接相同的焊接工藝。
脫脂處理:用賽璐珞海棉沾無硫乙醇或無硫丙酮對所有焊接表面和坡口附近50mm內全部做脫脂處理,處理后的表面應無任何殘留物。
 
鈦板鈦管焊接設備:
焊機:采用直流TiG焊機。焊機應保證優良的工作特性和調節特性,同時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。焊炬應具有結構簡單,輕巧耐用,槍體嚴密,絕緣良好,氣流穩定,夾鎢捧牢固,適合于各種位置焊接的特點。
氬氣輸送管;采用半硬質塑料管,不宜用橡膠軟管和其它吸濕材料。使用時應專用,不得與輸送其它氣體的管相互串用。氬氣管不宜過長,以免壓力降過大引起氣流不穩,一般不超過30m。
焊接夾具:用奧氏體不銹鋼或銅制管卡蘭、鎖緊螺栓等組對鈦板及配件。應確保對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。
輔助設備及工具:氬氣保護罩,磨光機,專用銼刀,不銹鋼絲刷等。
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