鈦管焊接以後會裂怎麼處理

① 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。

② ta18鈦合金管和tc4鈦管有什麼區別

TA18鈦合金管冷軋開裂的解析

TA18（Ti-3Al-2.5V）鈦合金是從TC4（Ti-6Al-4V）鈦合金演變而來的低鋁當量近α型的α+β型鈦合金。它不僅具有良好的室溫、高溫力學性能和耐腐蝕性能，而且具有優異的冷、熱加工工藝塑性、成形性、焊接性能和抗腐蝕性能等，TA18鈦合金管材廣泛應用於飛機發動機液壓和燃油管路系統，自行車三腳架和手把、高爾夫球桿、釣魚竿，石油鑽井用套管及熱交換器管等。

某批TA18鈦合金管材在從斷面Φ70mm×8mm冷軋至Φ55mm×6mm的過程中出現大量的開裂，宏觀觀察裂紋沿著管體縱向局部分布，管體表面沒有明顯劃傷的痕跡,裂紋穿透了管壁，形成穿透型裂紋，導致該批管材60%報廢。為了查明該TA18合金管材冷軋開裂原因，在典型的開裂部位和正常部位上取樣，分析化學成分、顯微組織、斷口形貌和組織的顯微硬度，並對開裂原因進行分析研究。

在斷口開裂部位和正常部位分別取樣3個，採用ICP全譜直讀光譜儀和TC-600氧氮分析儀測定其化學成分。在開裂部位以及正常部位分別取縱向和橫向金相試樣，蔽臘侵蝕劑（體積比）為：氫氟酸∶硝酸∶水=1∶4∶45，採用LeicaMM-6型光學顯微鏡觀察其微觀組織。在開裂部位取樣，在JEOLJSM-5610LV掃描電子顯微鏡觀察開裂斷面的表面形貌。在開裂部位和正常部位分別取金相試樣3個，利用HMV-2T島津顯微硬度計在金相試樣上測試均勻5點處硬度，測試條件為9.8N/30s。

TA18鈦合金管材冷軋開裂部位和正常部位的成分分析中發現了Fe元素含量的超標和O元素含量接近標准上限。顯微組織檢驗發現正常部位的組織為等軸組織，開裂部位的橫向組織中β相彌散分布在α相中，縱向組織中發現晶粒粗大，有向魏氏組織轉變的傾向。顯微鏡觀察開裂斷面為沿晶脆性斷裂。硬度檢驗結果顯示開裂部位的維氏硬度平均值比正常部位的高出15%。

試驗結果表明，TA18鈦合金在熔煉過咐亂程中添加鐵釘，它在混布料過程中未能均勻分布，造成電極中的Fe含量不均勻，最終導致熔煉鑄錠中Fe的局部偏析。由於Fe偏析，將導致該區域內的顯微硬度值比基體偏高15%左右，形成硬化塊，它是導致其後續的冷軋管材開裂的主要原因。

為了驗證分析問題的准確性，隨後在TA18合金宏簡滑配料中將鐵釘改為TiFe和VAlFe，在後續的軋制過程中未發現開裂狀況，說明問題分析和改進措施是有效的。

③ 鈦管怎莫銅焊

其實很多人都知道，在管道敷設過程中，可以一定的連接才能把管道固定住。就拿鈦管對於。那就鈦管咋焊接呢？下面就一同來知道一點下吧！

鈦管咋焊

氬弧焊、埋弧焊包括真空電子束焊和。少於3毫米厚用TIG焊，遠遠超過3毫米用MIG焊。氬氣純度不大於百分之九十九點九九，嚴格控制氬氣里空氣以及水蒸氣的含量。焊前不需要除油污、除氧化皮在內除氧化膜等表層處理。

因為鈦和鈦合金的化學活性大，不容易被氧、氮包括氫氣污染，而根本無法選擇焊條電弧焊、氧乙炔氣焊、二氧化碳焊這些原子氫焊等點焊方法。

鈦管銅焊不需要盡量什麼

1.氣孔問題

焊鈦及合金情況下，按照焊縫RT後就像會察覺到在熔合線周圍出現涌去型氣孔。氣孔重點是氫氣孔，是因為氫在鈦里的溶解度應溫度的上升而會下降，焊接工藝時形成合金線周圍的溫度高，會會造成氫脫溶而出。若是銅焊區附近氣氛里的氫分壓高，那就熔融金屬里的氫雖可析出，而就聚積成氫氣孔。

2.裂紋問題

銅焊鈦基料時是因為材質的硫、磷雜物含量相對較少，因此較少會發生熱裂紋。但銅焊鈦材時，極有可能有一種冷裂紋而且應具備網路延遲情況。關鍵是而且鈦的導熱性非常差，熱量被蒸發慢，且易倒致焊縫晶粒粗大。在氣體雜物含量很高時，焊接接頭的塑性逐漸下降，在焊縫里溶解很多的氫時會才能產生氫脆。

3.氣體保護

鈦材焊接工藝過程中是因為對氣體的純度沒有要求很高，因此我們需要高純度氬氣，氬氣所需保護的范疇是熔池、熱影響區和兩邊熔合線以外各10毫米區的母材。為此應該制定氣體保護設備，管道裡面利用氬氣室設備來破壞。

編輯器學習總結：在看不超過可以介紹，不會相信大家對鈦管怎摸焊也有了進一步的了解。如需清楚更多相關資訊，請再繼續了解我們網站，妖軍將為大家呈現更多的十分精彩內容。

④ 鈦管焊接要點

鈦管有較高的強度、良好的塑性韌性和耐蝕性，在航天、造船、化工中的應用越來越廣泛。要想更好的利用鈦管，必須掌握其焊接性。本文主要闡述了鈦管的焊接工藝，為今後鈦管的焊接提供了有益的借鑒。
1.焊接材料
焊絲：ERTi—2；焊接方法：GTAW（手工鎢極氬弧焊）
保護氣：用純度為99.995%，含水量不應大於50Mg%m3的氬氣，對焊接熔池及焊接接頭內外表面溫度高於400℃的區域均採用氬氣保護。
2.焊前准備
（1）坡口加工
鈦管切割後，採用氧化鋁砂輪機打磨出坡口，如下圖所示，加工坡口不允許使母材產生過熱變色。
（2）坡口及焊絲清理
a.坡口及其兩側各50mm以內的內外表面進行清理，清理程序如下：
磨光機打磨→砂紙輪拋光→丙酮清洗。
清洗後不能直接進行焊接作業，待坡口端面晾乾後方可以作業。如果放置時間超過2小時，須重新清理一遍或者採用自粘膠帶及塑料布對坡口予以保護。
b.焊絲也用沾丙酮的海綿擦拭乾凈，並存放在專用的焊絲盒內。
c.操作人員在焊接過成中必須戴潔凈的手套。
3.焊接工藝規范
（1）焊接規范：如下表
（2）焊接時應在合格的工藝參數范圍內選用小線能量焊接，一般控制在6~35KJ/cm，宜採用小電流，慢速焊。
（3）層間溫度不得高於200℃，防止高溫時間過長晶粒長大。
（4）為保護斷弧後收弧處的表面，應待焊接點溫度在300℃以下，（時間在15~60s，可根據管徑由小到大而逐漸延長）後再停止送氣保護。
（5）充氬保護：具體措施如下：
a．對於DN大於等於450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。
b．對於DN小於450的管子或固定口焊接時，整體充氬保護，在管子內表面距離坡口150—300mm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。
（6）焊接過程中填充焊絲應始終保持在氬氣的保護之下。熄弧後焊絲不得立即暴露在大氣中，應在焊縫脫離保護時取出。焊絲如被污染、氧化變色時，污染部分應予以切除。
（7）不得在焊件表面引弧或試驗電弧；收弧時應將弧坑填滿，多層焊的層間接頭相互錯開。
（8）除有特殊要求外，每條焊縫應一次連續焊完，如因故被迫中斷，再焊時必須進行檢查，確認無裂紋後方可繼續施焊。
（9）如果焊接作業時不慎出現夾鎢時，應停止焊接作業，用磨光機清除鎢點，鎢級端部重新打磨，達到要求後方可重新進行焊接作業。