❶ 鈦合金的焊接方法是什麼
在生活當中常常能看到鈦合金的工藝，它們具有較高的力學性能、優良的沖壓性能，並可進行各種形式的焊接，焊接接頭強度可達基體金屬強度的90%，且切削加工性能良好，因此很多人在關注鈦合金的焊接方法是什麼?接下來，就和小編一起去了解吧!
鈦合金的焊接方法是什麼
以GTAW為主，純鈦焊接的話焊絲 ERTi-1/2等，鈦合金的話用鈦合金焊碧桐絲，一般小電流焊接對焊縫質量最有好處，一般的厚度90-120A為合適，有效率也能保證質量，如果特別薄的材料，需要進一步降低電流，才能焊接。
鈦合金怎麼焊接
1、氣孔的產生。鈦及鈦合金焊接時最常見的缺陷是氣孔，主要產生在熔合線附近。氫是形成氣孔的重要原因，在焊接時由於鈦吸收氫的能力很強，而隨著溫度的下降氫的溶解度顯著下降，所以溶解於液態金屬中的氫往往來不及逸出形成氣孔。
2、接頭的脆化問題 。在常溫下，鈦與氧反應生成緻密的氧化膜，從而使伍慧寬其具有高腔亮的化學穩定性與耐腐蝕性，在進行鈦合金焊接時，對熔池、熔滴及高溫區，不管是正面還是反面都應進行全面可靠的氣體保護。這是保證鈦及其合金焊接質量的關鍵。在焊後一段時間內，鈦及其合金的近縫區很容易產生裂紋，這是由氫從高溫熔池向低溫熱影響區的擴散引起的。隨著氫含量的增加，再加上析出的氫化物體積膨脹時產生的組織應力，導致裂紋的產生。
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❷ 鈦和條合金管焊接特點和方法是什麼
鈦和鈦合金管焊接特點和方法是什麼？
答：
一）鈦製品的焊接特點
鈦設備焊接極易氧化、氮化和脆化。
① 在400℃時即開始大量吸氫，氫是鈦最有害的元素之一，使鈦的塑性與韌性降低，導致脆裂，在冷卻時，氫來不及逸出而產生氣孔，故一般要求鈦材中含量小於0.01％～0.15％，若母材含氫量大，則應預先進行脫氫處理。
② 鈦在600℃以上就會急劇地和氧、氮化合，生成TiO2和TiN（硬度極大），使焊接接頭的塑性和韌性下降，並會引起氣孔和裂紋缺陷。
③ 當加熱到800℃以上，TiO2即溶解於鈦中並擴散深入到金屬鈦的內部組織中，形成0.01～0.08mm厚的中間脆性層。溫度越高，時間越長，氧化、氮化也越嚴重，焊接接頭的塑性急劇下降。要求鈦中含氧量小於0.1％～0.15％，鈦還極易與碳形成脆性的碳化物，降低塑性和可焊性。
④ 熔點高，1608～1725℃，熱容量大，導熱性差，焊接接頭容易過熱，晶粒粗大，尤其是β鈦合金，焊接接頭塑性下降最明顯，若為結構剛性大的工件，在焊接應力的作用下還會導致產生裂紋。
⑤ 鈦在氫和殘余應力作用下，可能出現冷裂紋，必須嚴格控制焊接接頭中的氫含量。鈦一旦沾染鐵離子，即變脆，這是促使鈦材產生裂紋的重要原因之一。鈦材焊接變形較大，校正困難。
二）鈦管焊接工藝
1.1 鈦管的設計技術條件與標准
1.1.1 設計技術條件
1.1.1.1 管材及配件材質IN17850 3.7025,3．7035,3．7055．其化學成分如下表：
序號 材料號 牌號 化學成分
DINl7850 (級別) Ti C Fe N O H
1 3.7025 Ⅰ 餘量 ≤0.08 ≤0.20 ≤0.05 0.03～0.12 ≤0.013
2 3.7035 Ⅱ 餘量 ≤0.08 ≤0.25 ≤0.05 0.07～0.18 ≤0.013
3 3.7055 Ⅲ 餘量 ≤0.10 ≤0.30 ≤0.05 0.15～0.25 ≤0.013
1.1.1.2 管材規格：φ508×4.5，φ408×14，φ26.9×l.5,φ21.3×2.6。
1.1.1.3 鈦管工作條件；溫度224℃，壓力2.5MPa，介質醋酸，溴化物。
1.1.1.4 管道質量要求：焊接接頭系數1，焊縫射線檢驗100%，水壓試驗壓力3.75MPa，氣密性試驗壓力0.625MPa
1.1.2 技術標准
1.1.2.1 管道工程鈦材焊接規范LON1015E
1.1.2.2 鈦管施工技術條件伍德公司標准
1.1.2.3 鈦管施工及驗收規范SHJ502-86
1.2 焊接特點
鈦管焊接是利用惰性氣體對焊接區進行有效保護的TiG焊接工藝。由於鈦材具有特殊的物理化學特性，因而其焊接工藝與其它金屬存在較大差異。焊接時必須保證：（1）焊接區金屬在250℃以上不受活性氣體N，0、H及有害雜質元素C，Fe，Mn等的污染。（2）不能形成粗晶組織。（3）不能產生較大的焊接殘余應力和殘余變形。所以，焊接過程須按合理的工藝，嚴格按工序質量管理標准，實行全過程的質量控制。使人、機、料、法各因素均處於良好的受控狀態，從而在合理的工期內，保證鈦管的焊接質量。
2 材料、設備及工具要求
2.1 鈦管及配件；應具有製造廠的出廠合格證和質量證明書。經復驗其規格、化學成分、力學性能及供貨狀態均應符合DIN17850標準的要求。
2.2 焊接材料
2.2.1 焊絲：焊絲牌號為ERTi-2。選擇焊絲應符合：（1）焊絲的化學成分和力學性能應與母材相當；（2）若焊件要求有較高的塑性時，應採用純度比母材高的焊絲。
2.2.2 焊絲在使用前要進行材質復驗，檢查出廠合格證和質量證明書；焊絲表面應清潔，無氧化色、無裂紋、起皮、斑疤和夾渣等
缺陷。焊絲的化學成分應符合AWS A5．16一70的有關規定。
2.2.3 氬氣：工業一級純氬，純度不得低於99．98%，含水量小於50Mg/L氬氣在使用前先檢查瓶體上的出廠合格證，以驗證氫氣的純度指標，然後檢查瓶閥有無漏氣或失靈現象。
2.2.4 鎢極：選用φ2.0～φ3.0 mm鈰鎢極，其化學成分應符合如下要求：
成份%
牌號 W CeO Fe2O3+Al2O3 SiO2 Mo CuO
Wce-20 餘量 2.0 ≤0.02 ≤0.06 ≤0.01 ≤0.01
2.3 焊接設備
2.3.1 焊機：採用直流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。
2.3.2 焊炬:採用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，適合於各種位置焊接的特點。
2.3.3 氬氣輸送管；採用半硬質塑料管，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。
2.3.4 焊接夾具：用奧氏體不銹鋼或銅制管卡蘭、鎖緊螺栓等組對鈦管及配件。應確保對鈦管及配件有一定的夾緊力,以保證軸線一致，間隙均勻合適。
2.3.5 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。
3 焊接工藝
3.1 管道預制階段
3.1.1 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採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，並保持清潔，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%。
3.1.2 表面清理：用奧氏體不銹鋼制的鋼絲刷清除鈦管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。
3.1.3 組對：將鈦管、配件對准、夾好，軸線不得偏移，間隙均勻一致，並應防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強制組對。定位焊採用和正式焊接相同的焊接工藝。
3.1.4 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，處理後的表面應無任何殘留物。
3.1.5 焊接：應在有關標准規定的條件下進行。
3.1.5.1 焊接工藝評定
在鈦管正式施焊前，用φ252×14 TA2管進行焊接性試驗，在此基礎上進行φ36×4，φ252×14垂直固定及水平固定位置的四項焊接工藝評定。焊接工藝評定宜在焊接試驗室進行。試驗前擬定了與工程施工實際相同的焊接方案，評定原則、要求、方法均按ASME IX執行。評定合格的工藝參數如下：
a、坡口條件
管壁厚(mm) 坡口形式 坡口角度 對口間隙(mm) 鈍邊(mm) 清理范圍(mm)
≤2 V 50° 0～0.8 0～0.8 每側50～100
＜2 V 60° 0.5～2 1～1.5 每側50～100
b電源種類和特性:直流正接
c焊接規范
壁厚mm ≤2 3～4 4～7 6～7 ＞7
焊接層數 1 1～2 2～3 3～4 4～5
鎢極直徑mm 2.0 2.0 2.0 3.0 3.0
焊絲直徑mm 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0
焊槍直徑mm 10～12 16～20 16～20 16～20 16～20
電壓V 10～12 12～14 12～14 12～14 12～14
電流A 40～70 80～110 110～140 120～180 120～180
焊速cm/min 7.5～10 10～15 10～15 10～15 10～15
層間溫度℃ ＜200 ＜200 ＜200 ＜200 ＜200
線能量KJ/cm 2.4～6.7 3.9～9.3 5.3～11.8 5.8～15.1 5.8～15.1
噴咀氬氣l/min 8～12 12～15 15～20 15～20 15～20
保護罩氬氣l/min 16～25 25～30 35～45 35～45 35～45
管內氬氣l/min 6～10 8～15 10～20 10～20 10～20
氬氣保護時間S 30～60 ＞60 ＞60 ＞60 ＞60
保護區氬氣充裝系數 21.8 21.8 21.8 21.8 21.8
3.1.5.2 焊工資格
根據焊接工藝評定所提供的工藝參數，在專家的指導下組織焊工進行學習，並請有經驗的焊工師傅作示範，對將參與焊接的焊工進行操作技能培訓和考試。結果參加培訓的五名焊工全部通過DIN8560規定的考試，並參加鈦管的焊接工作。
3.1.5.3 焊材
焊絲為德方提供的ERTi-2，規格經工藝評定後確定為φ2.0、φ3.0。焊絲在使用前應按坡口的清理方法進行表面清理及脫脂處理，施焊時焊絲的端部應除去10～20mm長。
3.1.5.4 焊接環境
鈦管施工需在預制廠房內進行，在現場焊接固定口時，應根據需要搭設防雨、防風棚，保證焊接環境符合工藝要求。若出現下列條件之一時，不準進行焊接。
3.1.5.5 層間清理與保護
對多層焊道，在下一層施焊前，首先檢查表面氧化程度，如有異常情況，應立即進行表面處理或返修處理，處理時必須用專用的奧氏體不銹鋼制鋼絲刷和砂輪。
3.1.5.6 焊縫表面酸洗鈍化處理
鈦材焊接後，經表面色澤檢查合格後須對焊縫和熱影響區進行酸洗鈍化處理。酸洗後必須立即用水徹底沖洗．以除去殘留在焊件上的酸液。整個酸洗過程的溫度應控制在40℃以下。
酸洗鈍化液按下列比例配方；
3.1.6 焊接檢驗
所有焊縫均應進行外觀檢查，X射線照相檢查，著色檢驗和壓力試驗等項檢驗，均應合格。
❸ 鈦合金有什麼焊接特點
鈦及鈦合金的焊接性
1）氣孔的產生。鈦及鈦合金焊接時最常見的缺陷是氣孔，主要產生在熔合線附近。氫是形成氣孔的重要原因，在焊接時由於鈦吸收氫的能力很強，而隨著溫度的下降氫的溶解度顯著下降，所以溶解於液態金屬中的氫往往來不及逸出形成氣孔。
2）接頭的脆化問題 。在常溫下，鈦與氧反應生成緻密的氧化膜，從而使其具有高的化學穩定性與耐腐蝕性。在施焊過程中，焊接溫度高達5000～10000℃，鈦及其合金與氧、氫和氮發生快速反應。據試驗，鈦合金在施焊過程中，溫度在300℃以上時能快速吸氫，450℃以上時能快速吸氧，600℃以上時能快速吸氮。而當熔池中侵入這些有害氣體後，焊接接頭的塑性和韌性都會發生明顯的變化，特別是在882℃以上，接頭晶粒嚴重粗大化，冷卻時形成馬氏體組織，使接頭強度、硬度、塑性和韌性下降，過熱傾向嚴重，接頭嚴重脆化。因此，在進行鈦合金焊接時，對熔池、熔滴及高溫區，不管是正面還是反面都應進行全面可靠的氣體保護。這是保證鈦及其合金焊接質量的關鍵。 延遲裂紋的產生 在焊後一段時間內，鈦及其合金的近縫區很容易產生裂紋，這是由氫從高溫熔池向低溫熱影響區的擴散引起的。隨著氫含量的增加，析出的鈦氫化合物增加，熱影響區脆性增大，再加上析出的氫化物體積膨脹時產生的組織應力，導致裂紋的產生。
❹ 鈦合金焊接性能是怎樣的
鈦及鈦合金的焊接性能，具有許多顯著特點，這些焊接特點是由於鈦及鈦合金的物理化學性能決定的。其中氣體及雜質污染對焊接性能的影響
在常溫下，鈦及鈦合金是比較穩定的。但試驗表時，在焊接過程中，液態熔滴和熔池金屬具有強烈吸收氫、氧、氮的作用，而且在固態下，這些氣體已與其發生作用。隨著溫度的升高，鈦及鈦合金吸收氫、氧、氮的能力也隨之明顯上升，大約在250℃左右開始吸收氫，從400℃開始吸收氧，從600℃開始吸收氮，這些氣體被吸收後，將會直接引起焊接接頭脆化，是影響焊接質量的極為重要的因素。
（1）氫的影響 氫是氣體雜質中對鈦的機械性能影響最嚴重的因素。焊縫含氫量變化對焊縫沖擊性能影響最為顯著，其主要原因是隨縫含氫彈量增加，焊縫中析出的片狀或針狀TiH2增多。TiH2強度很低，故片狀或針狀衛HiH2的作用例以缺口，合沖擊性能顯著降低；焊縫含氫量變化對強度的提高及塑性的降低的作用不很時顯。
（2）氧的影響 氧在鈦的α相和β想中都有有較高的熔解度，並能形成間隙固深相，使用權鈦的晶傷口嚴重扭曲，從而提高鈦及鈦合金的硬度和強度，使塑性卻顯著降低。為了保證焊接接應的性能，除了在焊接過程中嚴防焊縫及焊按熱影響區發主氧化外，同時還應限制基本金屬及焊絲中的含氧量。
（3）氮的影響 在700℃以上的高溫下，氮和鈦發生劇作用，形成脆硬的氮化鈦（riN）而且氮與鈦形成間隙固溶體時所引起的晶格歪挪程度，比是量的氧引起的後果更為嚴重，因此，氮對提高工業純鈦焊縫的抗拉強度、硬度，降低焊縫的塑性性能比氧更為顯著。
（4）碳的影響 碳也是鈦及鈦合金中常見的雜質，實驗表明，當碳含量為0.13%時，碳因深在α鈦中，焊縫強度極限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用強烈。但是當進一步提高焊縫含碳量時，焊縫卻出現網狀TiC，其數量隨碳含量增高而增多，使焊縫塑性急劇下降，在焊接應力作用下易出現裂紋。因此，鈦及鈦合金母材的含碳量不大於0.1%，焊縫含碳量不超過母材含碳量。
❺ 鈦合金與不銹鋼焊接要過渡合金
1 鈦及鈦合金/不銹鋼的焊接性分析
1.1 鈦及鈦合金的焊接性
鈦及鈦合金的化學活性大，400℃以上時即使在固態情況下也極易被空氣、水分、油脂、氧化皮等污染，吸收O、N、H、C等，使焊接接頭的塑性及沖擊韌度下降，並易引起氣孔；其熔點高、熱容量小、熱導率小的特點，使焊接接頭易產生過熱組織，晶粒變得粗大，特別是β鈦合金，易引起塑性降低；溶解於鈦中的氫在320℃時和鈦會發生共析轉變，析出TiH ，
引起金屬塑性和沖擊韌度的降低，同時發生體積膨脹而引起較大的應力，嚴重時會導致冷裂紋產生；氫在鈦中的溶解度隨溫度升高而下降，焊接時沿熔合線附近加熱溫度高，會引起氫
的析出，因此氣孔常在熔合線附近形成；鈦及鈦合金的彈性模量相對較小所以焊接殘余變形較大，並且焊後變形的矯正也較為困難。
1.2 不銹鋼的焊接性
由於不銹鋼本身所具有的特性，與普碳鋼相比不銹鋼的焊接及切割有其特殊性，更易在其焊接接頭及其熱影響區（HAZ）產生各種缺陷。焊接時要特別注意不銹鋼的物理性質。馬
氏體型不銹鋼進行焊接時，由於熱影響區中被加熱到相變點以上的區域內發生a-r（M）相變，因此存在低溫脆性、低溫韌性惡化、伴隨硬化產生的延展性下降等問題。一般來講鐵素
體型不銹鋼有475℃脆化、700~800℃長時間加熱下發生σ相脆性、夾雜物和晶粒粗化引起的脆化、低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發生的延遲裂紋等問題。奧
氏體型不銹鋼一般具有良好的焊接性能，但其中鎳、鉬含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生σ相脆化，在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體易引起低
溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。經焊接後，焊接接頭的力學性能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時極易生成貧鉻層，而貧鉻層的出現在使用過程
中易產生晶間腐蝕。雙相不銹鋼的焊接裂紋敏感性較低，但在熱影響區內鐵素體含量的增加會使晶間腐蝕敏感性提高，因此可造成耐蝕性降低及低溫韌性惡化等問題。
1.3 鈦及鈦合金與不銹鋼的綜合焊接性
鈦及鈦合金與不銹鋼的物理和化學性能差異顯著，連接時易在接頭處形成脆性相和較大的內應力，導致接頭極易開裂，而且在密度、比熱、線膨脹系數、導熱系數等物理性能和力
學性能上均有較大差異，必然會降低鈦及鈦合金/鋼連接的牢固性，即使在固態連接方法下，由於線膨脹系數差別較大，也會在焊接接頭中引起較大焊接的殘余應力，降低接頭性能。鈦
的化學活性強，在高溫下，對氧、氮、氫具有較高的化學親和力，易形成脆性化合物，使強度顯著提高，而塑性和韌性急劇下降，顯著地增加脆性斷裂傾向及裂紋形成。鈦還易與許多其它金屬形成金屬間化合物，鈦與鐵易形成金屬間化合物TiFe和TiFe 。鈦/鋼焊接時，由於鋼中存在的Ni、Cr、C等 元素也能與Ti形成TiNi、TiNi、TiNi、TiCr、TiC等多種金屬間化合物脆性相,使焊縫更脆，性能進一步降低。