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      TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接工藝及可靠性研究

      發布時間: 2019-06-09 17:59:37    瀏覽次數:

      鈦在我國工業發展中起著越來越重要的作用,其優越的性能促進了航空航天以及石油化工等行業的發展,如何將鈦更好地應用于工業當中,對于我國社會經濟的發展具有重要推動作用。鎢極氬弧焊是鈦合金中常用的焊接方法之一,鎢極氬弧焊焊接工藝能更好地確保焊接質量,適合TA2鈦管的焊接。本文就TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接工藝及可靠性的研究,主要通過鈦管進行實際加工,從而對鎢極氬弧焊焊接工藝以及可靠性進行了相關分析。

      1、 TA2鈦管的可焊性分析及焊接工藝設計

      1.1 TA2鈦管的可靠性分析

      TA2鈦管是一種工業純鈦構成的鈦管,本文選擇的TA2鈦管規格為直徑40mm,厚度為6mm。TA2鈦管的純鈦具有金屬性活潑的特點,在實際焊接過程中,由于其金屬性活潑的特點影響,很容易與其他化學元素發生反應,從而導致鈦元素中摻雜其他雜質,對鈦金屬整體性能產生不利影響。所以,在進行TA2鈦管焊接時,要將這些問題充分考慮進去,確保TA2鈦管焊接過程中,保證其金屬性不受其他雜質影響。TA2鈦管進行焊接過程中,主要有以下幾個方面的問題:

      1)TA2鈦管的熔點高,異熱性能較差,從而導致焊縫存在較大的金屬晶粒,影響TA2鈦管的使用性能;

      2)受到其他雜質影響,容易導致焊接接頭脆化,從而影響TA2鈦管整體性能;

      3)鈦元素金屬性活潑,焊接過程中容易與其他化學元素發生反應,進而出現焊接裂縫。

      針對于上述問題,TA2鈦管需要采取鎢極氬弧焊的焊接工藝,可以有效防止氣體雜質對鈦金屬造成影響,在焊接過程中,焊絲要與TA2鈦管的材質一致,焊頭的強度要與焊接的TA2鈦管強度相近,提升鈦合金的強度,使之更具可靠性。

      鈦管

      1.2 TA2鈦管的焊接工藝設計

      TA2鈦管在進行焊接之前,要進行焊接工藝設計,針對TA2鈦管焊接可能遇到的問題,制定行之有效的焊接工藝,這對于保證TA2鈦管焊接的順利完成,有著重要作用。一般來說,TA2鈦管的焊接工藝主要包括以下幾個方面內容:

      1)焊接工藝實施的條件:焊接材料、焊接設備選擇;

      2)焊接鈦管的選擇:鈦管的型號、直徑、厚度;

      3)焊接接頭選擇:注意與鈦管的型號、焊接設備型號保持一致;

      4)焊前準備:進行鈦管定位,施工現場清潔;

      5)工藝選擇:焊接方法以及焊接條件符合工藝要求;

      6)焊后質檢工作:焊接完成后進行質量檢測,確保焊接符合質量標準。

      2、TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接工藝應用以及可靠性試驗研究

      2.1 TA2鈦管選擇

      本文研究的TA2鈦管,主要是直徑40mm,厚度為6mm的規格,其化學成分及含量如下:Fe 0.05% ,C 0.02%,N 0.01% ,H0.001%,O 0.11% ,由此可見,本文研究的TA2鈦管符合AST—MB861標準。進行實驗研究時,焊絲選擇為純鈦的Gr.1焊絲,其金屬性與TA2鈦管相符合。焊機的選擇,主要采用TIG焊,考慮到了TA2鈦管焊接的現場條件,以TIG焊進行TA2鈦管焊接,能夠確保其可靠性 。

      2.2焊前準備

      焊接的材料以及相應設備準備好后,進行TA2鈦管焊接時,事先要進行焊前準備,焊前準備主要注意以下幾個方面內容:

      1)坡口設計:坡口設計可以確保熱源進入焊縫根部,便于 焊接操作,并且能夠更好地調節金屬比例,獲得較好的焊接成型;

      2)焊前清理:確保焊接施工現場的整潔,有利于保證焊接質量;

      3)鈦管裝配:將鈦管與管子組對接,保證良好的焊接質量;

      4)選擇合適的氬氣流量:避免雜質氣體與鈦金屬產生化學反應,影響鈦管焊接質量。

      2.2.1焊接注意事項以及質量檢測

      TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接時,要注意以下幾個方面內容:

      1)焊接時以高頻引弧,提前送氣,在焊接結束后,注意保護罩撤離時機,避免焊接接頭受到氣體雜質污染;

      2)對接接頭采用錫紙包裹,焊接時再撕下錫紙,確保鈦的純度;

      3)焊接時注意焊槍操作,不能進行橫線擺動,注重焊接質量。焊接結束后,要注意焊接質量檢測,通常會采用層問檢測和最終檢測兩種質量檢測方法。層間檢測注意觀察焊接顏色,最終檢測則從外觀進行檢查,對焊縫的表面進行仔細觀察,確保氣孔、裂紋等不存在問題,才證明焊接工藝完成。通過對直徑40mm,厚度6mm的TA2鈦管進行實際焊接,最終檢測結果合格,我們可以確定,TA2鈦管進行鎢極氬弧焊焊接方式可行,該焊接方法對鈦管焊接的質量可以得到有效保證。

      3、結語

      綜上所述,通過研究TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接工藝的可靠性,我們發現鎢極氬弧焊焊接工藝對于鈦管焊接具有積極推動作用,將之推廣于鈦管焊接中,對促進鈦工業的發展來說具有積極作用,為鈦焊接工藝提供了理論和實踐依據。

      參考文獻:

      【1】林永新.鈦及鈦金屬的應用及研究[J].稀有金屬材料與工程,2010,10(05):48-55.

      【2】白木.金屬鈦的性能、發展及應用[J].礦業快報,2009,11(05):1—7.

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