鈦合金焊絲有什麼特點

㈠ 有色金屬的焊接都有哪些特點

壓力容器設備中，除廣泛使用碳鋼、低合金鋼及不銹鋼外，有色金屬如鈦及鈦合金、鎳及鎳基合金、銅及銅合金、鋁及鋁合金的應用也日益增多。由於這些有色金屬具有不銹鋼所不能比的優點，所以在一些特殊的重要場合已佔有主導地位。
一、鎳基耐蝕合金的焊接
鎳及鎳基合金具有特殊的物理、力學及耐腐蝕性能，鎳基耐蝕合金在200℃~1090℃范圍內能耐各種腐蝕介質的侵蝕，同時具有良好的高溫和低溫力學性能。在一些苛刻腐蝕條件下是一般不銹鋼無法取代的優良材料。純鎳一般在工業中應用較少，但在鎳中添加入鉻、銅、鐵、鉬、鋁、鈦、鈮、鎢等元素後，通過固溶強化，不但改善其力學性能，而且可適應於各種腐蝕介質下侵蝕，使其具有優良的耐腐蝕性。
1、鎳基耐蝕合金的焊接特點
①易產生焊接熱裂紋
由於鎳基合金為單相奧氏體組織，所以與不銹鋼相比，具有高的焊接熱裂紋敏感性，特別是焊縫易產生多邊化晶間裂紋。這種裂紋一般為微裂紋，焊後對焊縫進行著色檢查時，短時間都發現不了，但經過一段時間後，才顯露出來。這說明裂紋非常微細，但有時也能發展為較寬的宏觀裂紋。如果在單相奧氏體焊縫中加人固溶強化的鉬、鎢、錳、鉻、鈮等元素，就可有效地抑制鎳基合金焊縫多邊化結晶的發展，從而顯著提高抗熱裂紋能力。限制線能量，避免採用大線能量焊接也有利於防止熱裂紋的產生。此時注意，如果線能量過小，會加速焊縫的凝固結晶速度，更易形成多邊化晶界，在一定應力下有助於多邊化裂紋的產生。
②液態金屬流動性差，焊縫熔深淺
這是鎳基合金的固有特性。靠加大焊接電流不是解決此問題的辦法，因為電流增加會引起裂紋和氣孔，降低接頭的耐蝕性能，所以為了獲得良好的焊縫成形，應採用小擺動工藝，另外要加大坡口角度，減小坡口鈍邊。
2、鎳基耐蝕合金的焊接要點
鎳基合金一般可採用與奧氏體不銹鋼相同的焊接方法進行焊接。這里就最常用的鎢極氣體保護焊和焊條電弧焊進行論述。無論是何種焊接方法，焊前一定要徹底清理焊接區表面，鎳基合金對污染物的危害極為敏感，母材應盡可能在固溶狀態下焊接。
①鎢極氣體保護焊是應用最廣泛的，幾乎適合於任何一種可熔焊的鎳基合金，特別適合於薄件和小截面構件。保護氣體最常用的是氬氣，它成本低，密度大，保護效果好。氬氣中加5％氫氣，有還原作用，一般只用於第一層焊道和單道焊，多層焊的其餘焊道可能要產生氣孔。氦氣保護焊應用較少，但有如下特點，氦氣導熱大，向熔池線能量比較大，能提高焊接速度，減少了氣孔的可能性，但氦弧焊，電流小於60A時，電弧不穩定。
鎢極氣體保護焊焊一般使用直流正接，採用高頻引弧以及電流衰減的收弧技術。在保證焊透的條件下，應採用較小的焊接線能量，多層焊時應控制層間溫度，焊接析出強化合金及熱裂紋敏感性大的合金時，更要注意控制層間溫度。弧長盡量短，薄件焊接時焊槍可不作擺動，但厚板多層焊時，為使熔敷金屬與母材及前道焊縫充分熔合，焊槍仍可適當的擺動。為保證單面焊完全焊透需要用帶凹形槽的銅襯墊，通以保護氣體進行反面保護。為加強焊接區的保護效果，也可在焊嘴後側加一輔助輸入保護氣體的拖罩。
②使用焊條電弧焊時焊接鎳基合金時，由於焊條含合金元素多，且要求防止熱裂紋，一般鎳基合金焊條的葯皮類型為鹼性葯皮，採用直流反接。為了防止合金元素的燒損和控制線能量，焊接時要求盡可能採用小規范，與同規格的不銹鋼焊條相比，電流可降低20％~30％。由於液態金屬的流動性差，為防止未熔合和氣孔等缺陷，一般要求在焊接過程中適當擺動，但不能過大。在焊縫介面再引弧時，應採用反向引弧技術，以利調整介面處焊縫平滑並且能有利於抑制氣孔的發生。採用逆向收弧，把弧坑填滿，防止弧坑裂紋，必要時要對弧坑進行打磨。
二、鈦及鈦合金的焊接
鈦及鈦合金具有良好的耐腐蝕性能，在氧化性、中性及有氯離子介質中，其耐腐蝕性優於不銹鋼，有時甚至為普通奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的10倍。工業純鈦塑性好，但強度較低，具有良好的低溫性能，其線膨脹系數和熱導率都不大，這都不會給焊接帶來困難。鈦合金的比強度大，又具有良好的韌性和焊接性，在航天工業中應用最為廣泛。鈦及鈦合金在我國現行標准中按其退火態的組織分為α鈦合金、β鈦合金和α+β鈦合金三類，分別用TA、TB和TC表示。在石化行業中的壓力容器設備中，牌號為TA2這種工業純鈦使用為居多。
1、鈦及鈦合金的焊接特點
①雜質元素的沾污引起脆化
鈦是一種活性元素，特別是在焊接高溫下非常容易吸收氮、氫、氧，從而使焊縫的硬度、強度增加，塑性、韌性降低，引起脆化。碳也會與鈦形成硬而脆的TiC，易引起裂紋。因此，鈦及鈦合金焊接時必須進行有效的保護，防止空氣或其他因素的污染。因此鈦及鈦合金焊接不能採用氣焊或焊條電弧焊方法進行，否則接頭滿足不了焊接質量要求，一般只能採用氬氣保護或在真空下焊接。
②焊接相變引起的接頭塑性下降
常用的工業純鈦為α合金，焊接時由於鈦導熱差、比熱小、高溫停留時間長、冷卻速度慢，易形成粗大結晶；若採用加速冷卻，又易產生針狀α組織，也會使塑性下降。
③產生焊接裂紋
鈦合金焊接時產生的焊接熱裂紋的幾率極小，只有當焊絲或母材質量不問題時才可能產生熱裂紋。由氫引起的冷裂紋是鈦合金焊接時應注意防止的，焊接時熔池和低溫區母材中的氫向熱影響區擴散，引起熱影響區含氫量增加，造成熱影響區出現延遲裂紋。
④氣孔
鈦及鈦合金焊接時氣孔是最常見的焊接缺陷。焊絲或母材表面清理不幹凈或氬氣不純都會造成氣孔產生，因此保護氣-氬氣純度要求在99.99％以上，焊絲及工件表面要酸洗、凈水沖洗後烘乾。
2、鈦及鈦合金的鎢極氬弧焊
鈦及鈦合金焊接時採用最多的就是鎢極氬弧焊，對於較厚的工件也可採用熔化極氬弧焊，對於技術要求嚴格的航天工業中一些重要設備經常也採用真空電子束焊接。
①焊絲的選用。焊絲的選用應使在正常焊接工藝下的焊縫在焊後狀態的抗拉強度不低於母材退火狀態的標准抗拉強度下限值，焊縫焊後狀態的塑性和耐蝕性能不低於退火狀態下的母材或與母材相當，焊接性能良好，能滿足鈦容器製造和使用的要求。
焊絲中的氮、氧、碳、氫、鐵等雜質元素的標准含量上限值應大大低於母材中雜質元素的標准含量上限值。不允許從所焊母材上裁條充當焊絲，應採用JB/T4745-2002《鈦制焊接容器》中附錄D中的焊絲用作鈦容器用焊絲。雜質元素含量不高於JB/T4745-2002中附錄D的其他標準的焊絲也可使用。
一般情況下可按表根據所焊母材牌號來選擇相應的焊絲牌號，並通過JB/T4745-2002中附錄B的焊接工藝評定驗證。
不同牌號的鈦材相焊時，一般按耐蝕性能較好和強度級別較低的母材去選擇焊絲材料。
②保護氣體的選用。焊接用氬氣純度不應低於99.99％，露點不應高於-50℃，且符合GB4842-1984的規定。當瓶裝氬氣的壓力低於0.5MPa時不宜使用。
③鎢極。鎢極氬弧焊時推薦採用鈰鎢電極。電極直徑應根據焊接電流大小選擇，電極端部應為圓錐形。
鈦及鈦合金氬弧焊時，最關鍵的是要將焊接高溫區與空氣隔離開，為了有效地進行保護，焊炬噴嘴、拖罩和背面保護裝置通以適量流量的氬氣是極其重要的。焊縫及近縫區顏色是衡量保護效果的標志，銀白色、淺黃色表示保護效果好，深黃色為輕微氧化，一般情況下還是允許的，金紫色表示中度氧化，深藍色表示嚴重氧化，至於灰白色是不允許的，表示焊縫已經變質，必須報廢重焊。
三、鋁及鋁合金的焊接
壓力容器中常用純鋁、鋁-錳合金和鋁-鎂合金。鋁錳合金僅可變形強化，其強度比純鋁略高，成形工藝及耐蝕性、焊接性好。鋁鎂合金僅可變形強化，其ω（Mg）一般為0.5％~7.0％，與其他鋁合金相比，鋁鎂合金具有中等強度，其延性、焊接性能、耐蝕性良好。
鋁在空氣和氧化性水溶液介質中，表面產生緻密的氧化鋁鈍化膜，因而在氧化性介質中具有良好的耐蝕性。鋁在低溫下與鐵素體鋼不同，不存在脆性轉變，鋁容器的設計溫度可達-269℃。
1、鋁及鋁合金焊接特點
鋁極易氧化，在常溫空氣中即生成緻密的A12O3薄膜，焊接時造成夾渣，氧化鋁膜還會吸附水分，焊接時會促使焊縫生成氣孔。焊接時，對熔化金屬和高溫金屬應進行有效的保護。
鋁的線膨脹系數約為鋼的2倍，鋁凝固時的體積收縮率也比鋼大得多，鋁焊接時熔池容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力。
鋁及鋁合金液體熔池易吸收氫等氣體，當焊後冷卻凝固過程中來不及析出，在焊縫中形成氣孔。
當母材為變形強化或固溶時效強化時，焊接熱影響區強度將下降。
2、焊接方法
鋁及鋁合金適用的方法很多，壓力容器上施焊時，經常採用鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護焊，這兩種焊接方法熱量比較集中，電弧燃燒穩定，由於採用隋性氣體，保護良好，容易控制雜質和水分來源，減少熱裂紋和氣孔的發生，焊縫質量優良，鎢極氬弧焊一般用於薄板，熔化極氣體保護焊用於厚板。
3、焊絲材料
選用的焊絲應使焊縫金屬的抗拉強度不低於母材（非熱處理強化鋁為退火狀態，熱處理強化鋁為指定值）的標准抗拉強度下限值或指定值，並使焊縫金屬的塑性和耐蝕性不低於或接近於母材，或滿足圖樣要求。
為保證焊縫的耐蝕性，在焊接純鋁時宜用純度與母材相近或純度比母材稍高的焊絲。在焊接鋁鎂合金或鋁錳合金等耐蝕鋁合金時，宜採用含鎂量或含錳量與母材相近或比母材稍高的焊絲。
焊絲可從GB/T10858-1989《鋁及鋁合金焊絲》中選取，也可從化學成分與變形鋁及鋁合金相同（符合GB/T3190-1996《變形鋁及鋁合金化學成分》）的絲材中選取，如按（GB/T3197-2001《焊條用鋁合金線》。
常用的保護氣體有氬氣和氮氣，其氣體純度應大於99.9％。
由於鈰鎢極化學穩定性好，陰極斑點小，壓降低，燒損少，易於引弧，電弧穩定性好。宜選用鈰鎢極。
三、銅及銅合金的焊接
常用的銅及銅合金有四種：純銅，黃銅，青銅和白銅。在壓力容器中純銅與黃銅使用較多。
純銅是ω（Cu）不低於99.5％的工業純銅，具有良好的導電性、導熱性，良好的常溫和低溫塑性，以及對海水等的耐腐蝕性，純銅中的雜志如氧、硫、鉍等都不同程度地降低純銅的優良性能，增加材料的冷脆性和接頭中出現熱裂紋的傾向。黃銅系銅和鋅組成的二元合金，黃銅與純銅強度、硬度和耐腐蝕能力都高，且具有一定塑性，能很好承受熱加工和冷加工，ω（Zn）在<30％~40％的黃銅具有α相與少量的β相，因而提高了強度、塑性、耐蝕性、但對焊接性不利。
1、銅及銅合金焊接特點
銅及銅合金導熱率高，線脹系數和收縮率大，當焊接線能量不足時，則容易產生未熔合、未焊透，焊後變形也較嚴重，外觀成形差。焊接時，銅能與其中雜質生成多種低熔點共晶，在焊接應力作用下產生熱裂紋，雜質中以氧的危害性最大。
熔焊銅及銅合金時，由於溶解的氫和氧化還原反應引起氣孔，幾乎分布在焊縫的各個部位。同時，由於晶粒嚴重長大，雜質和合金元素的摻人，有用合金元素的氧化、蒸發，使焊接接頭性能發生很大的變化。
2、焊接方法
焊接銅及銅合金需要大功率、高能束的熔焊熱源，熱效率越高，能量越集中愈有利，不同厚度的材料對於不同焊接方法有其適應性，薄板焊接以鎢極氬弧焊、焊條電弧焊和氣焊為好，中板以熔化極氣體保護焊和電子束焊較合適，厚板則建議使用埋弧焊、MIG焊和電渣焊。
3、焊接材料
①焊條
焊條電弧焊用焊條分為純銅、青銅兩類，由於黃銅中的鋅容易蒸發，因而極少採用焊條電弧焊。純銅焊條型號ECu為低氫型葯皮，用於焊接脫氧或無氧銅結構件，在大氣及海水中具有良好的耐腐蝕性。
②埋弧焊用焊絲與焊劑
埋弧焊的特點是電熱效率高，對熔池的保護效果好。大、中厚度銅焊件的焊接工藝與鋼基本相同，可選用高硅高錳焊劑HJ431，但可能發生合金元素向焊縫過渡，對接頭性能要求高的焊件宜選用HJ260、HJ150。焊絲則選用純銅焊絲、青銅焊絲、焊接純銅和黃銅。
③氣體保護焊用焊絲
銅薄板和中板焊接，使用氣保焊逐漸取代氣焊、焊條電弧焊，電極一般採用釷鎢極（EWTh-2）。焊接純銅，一般選用含有ω（Si）0.5％，ω（P）0.15％或ω（Ti）0.3％~0.5％脫氧劑的無氧銅焊絲，如HSCu。焊接普通黃銅，採用無氧銅加脫氧劑的錫青銅焊絲，如HSCuSn。對高強度黃銅則採用青銅加脫氧劑的硅青銅焊絲或鋁青銅焊絲，如：HSCuAl、HSCuSi等。
保護氣體則選用氬氣（Ar）或Ar+He（Ar+He混合比50/50或30/70），採用Ar+He混合氣體的最大優點是可以改善焊縫金屬的潤濕性，提高焊接質量。由於氦氣保護時輸入熱量比氬氣保護時大，故可降低預熱溫度。
4、焊接工藝
①焊前要預熱或在焊接過程中採取同步加熱的措施。
②嚴格限制銅中的雜質含量，通過焊絲加人硅、錳、磷等合金元素，增加對焊縫的脫氧能力，選用能獲得α+β組織的焊絲等措施防止焊接接頭裂紋與減少氣孔。
③控制焊後冷卻速度，防止焊接變形。

㈡ 鈦材的焊接誰知道大家知道鈦材的焊接怎麼樣

1．焊接性分析

（1）間隙元素沾污引起脆化

鈦在高溫下有很強的化學活潑性。鈦在300℃以上快速吸氫，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮。所以鈦在焊接過程及焊後冷卻過程中若得不到有效保護，必然引起塑性下降，脆性增加。一般鈦材中碳的質量分數控制在0.1%以下。碳超過其溶解度時生成硬而脆的TiC，呈網狀分布，容易引起裂紋。

（2）熱裂紋

由於鈦及鈦合金雜質含量少，故不易產生熱裂紋，但如果焊絲質量不合格，特別是焊絲存在裂紋、夾層等缺陷，存在大量雜質時，則可能引起焊接熱裂紋。

（3）熱影響區可能出現延遲裂紋

焊接時由於熔池和低溫區母材中的氫向熱影響區擴散，引起熱影響區氫的聚集，在不利的應力條件下會引起裂紋。

（4）氣孔

氣孔是焊接鈦及鈦合金時最常見的缺陷。一般有兩類，焊縫中部氣孔和熔合線氣孔。在焊接線能量較大時氣孔一般位於熔合線附近。焊縫氣孔的形成原因主要在於焊接區，特別是由於對接端面被水分、油脂污染所致。

2．焊接工藝

（1）焊接方法

焊接方法採用GTAW，採用直流正接，使用帶有高頻引弧和衰減熄弧裝置的焊機。

（2）焊接材料

焊絲的選用應使在正常焊接工藝下的焊縫在焊後狀態的抗拉強度不低於母材退火狀態的標准抗拉強度下限值，焊縫焊後狀態的塑性和耐蝕性能不低於退火狀態下的母材或與母材相當，焊接性能良好，能滿足製造和使用的要求。

選擇的焊絲為ERTi-2，其化學成份見表1。

2）焊接作業均應在氬氣保護下進行：採用焊炬噴嘴保護熔池，焊炬拖罩保護熱態焊縫及近縫區的外表面，管內充氬保護焊縫及近縫區的內表面，具體措施：直徑較大的管子焊接時，管內工作人員戴上防毒面具，手持保護罩對焊接熔池背面進行保護；直徑較小的管子或固定口焊接時，在管子內表面距離坡口150～300mm（根據可操作性取較大值）處採用可溶紙密封，再塞入一團可溶紙防止管內氣壓過大將密封可溶紙破壞，然後充入氬氣將管內空氣排凈。焊接前必須充分預充氬氣，焊後應延時充氬，以使高溫區充分冷卻，防止表面氧化。

㈢ 鈦合金有什麼焊接特點

鈦及鈦合金的焊接特點:

（1） 雜質元素的沾污引起脆化

鈦是一種活性元素，特別是在焊接高溫下非常容易吸收氮、氫、氧，從而使焊縫的硬度、強度增加，塑性、韌性降低，引起脆化。碳也會與鈦形成硬而脆的TiC，易引起裂紋。因此，宇航鈦業提醒您鈦及鈦合金焊接時必須進行有效的保護，防止空氣或其他因素的污染。因此鈦及鈦合金焊接不能採用氣焊或焊條電弧焊方法進行，否則接頭滿足不了焊接質量要求，一般只能採用氬氣保護或在真空下焊接。

（2）焊接相變引起的接頭塑性下降

常用的工業純鈦為α合金，宇航鈦業在十幾年的生產加工中體會到焊接時由於鈦導熱差、比熱小、高溫停留時間長、冷卻速度慢，易形成粗大結晶；若採用加速冷卻，又易產生針狀α組織，也會使塑性下降。

（3）產生焊接裂紋

鈦合金焊接時產生的焊接熱裂紋的幾率極小，只有當焊絲或母材質量不問題時才可能產生熱裂紋。由氫引起的冷裂紋是鈦合金焊接時應注意防止的，焊接時熔池和低溫區母材中的氫向熱影響區擴散，引起熱影響區含氫量增加，造成熱影響區出現延遲裂紋。

（4）產生氣孔

鈦及鈦合金焊接時氣孔是最常見的焊接缺陷。焊絲或母材表面清理不幹凈或氬氣不純都會造成氣孔產生，因此保護氣-氬氣純度要求在99.99％ 以上，焊絲及工件表面要酸洗、凈水沖洗後烘乾。

㈣ 鈦絲的種類

鈦絲分為純鈦絲和合金鈦絲。

鈦絲——純鈦鈦絲，等級一般為TA1、TA2、TA3、TA4，美國標准等級為Gr1、Gr2、Gr3、Gr4

鈦合金線——一般牌號為TA11, TA9, TA10, TC4，美國標准牌號為Gr7, Gr12, Gr5

純鈦眼鏡線-純鈦眼鏡線。

鈦直絲——與普通盤繞鋼絲的盤繞狀態相比，鈦直絲呈細棒狀，不彎曲。

鈦焊絲-用於焊接鈦材料的焊接材料。同等級材料焊接一般採用鈦焊絲。

鈦吊架鋼絲用於承載和懸掛重物。

鈦盤繞線——與鈦直線相比，鈦盤繞線是繞制的。

鈦亮線——鈦絲的表面是光亮的鈦絲，用於需要光亮表面而不需要氧化膜的場景。

醫用鈦絲——醫用鈦絲，符合醫用級標準的鈦絲，可植入體內，無毒素和排異反應，生物親和力高。

鈦鎳合金線——鈦和鎳的合金，有很多種類型，常用作記憶合金材料。

鈦絲密度低、比強度高、耐腐蝕性好，廣泛應用於軍事、醫療、運動用品、眼鏡、耳環、電鍍衣架、焊絲等行業。它也廣泛應用於民用領域。

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㈤ 鈦合金有什麼特點

首先鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，並且鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域；由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業中的王牌合金。
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㈥ 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。

㈦ 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。

㈧ 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。

㈨ 鈦合金有什麼優點

1、強度高

鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，僅為鋼的60%，純鈦的密度才接近普通鋼的密度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。

2、熱強度高

使用溫度比鋁合金高幾網路，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。

3、抗蝕性好

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優於不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。

(9)鈦合金焊絲有什麼特點擴展閱讀：

鈦合金的用途：

鈦合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差，生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。

航空工業發展的需要，使鈦工業以平均每年約

8%的增長速度發展。世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦（TA1、TA2和TA3）。

參考資料來源：網路—鈦合金