小序

钛及钛合金是一种优良的结构质料，，，，，，具有密度小、比强度高、耐热耐侵蚀性好、可加工性好等特点，，，，，，是很好的热强合金质料，，，，，，因此，，，，，，钛及钛合金在航空航天、化工、造船、冶金、仪器仪表等领域获得了普遍的应用，，，，，，是很有生长前途的有色金属质料，，，，，，在许多有侵蚀性的场合都可以用到该质料。。。。。。。。

山东烟台氯碱项目某装置的事情介质是纯度很高的碱性溶液。。。。。。。。由于生产条件要求较量高，，，，，，工艺重大，，，，，，且介质具有很强的侵蚀性，，，，，，故选用TA2工业纯钛制作这种侵蚀性介质的运送设施。。。。。。。。

1、TA2工业纯钛的焊接性剖析

为准确制订TA2的焊接工艺，，，，，，提高焊接质量，，，，，，必需深入相识TA2的化学因素和特殊焊接性。。。。。。。。

1.1TA2工业纯钛的化学因素剖析

工业纯钛中的杂质有H，，，，，，O，，，，，，Fe，，，，，，Si，，，，，，C，，，，，，N等，，，，，，TA2工业纯钛的化学因素见表1。。。。。。。。其中O，，，，，，N，，，，，，C与Ti形成间隙固溶体，，，，，，Fe，，，，，，Si等元素与Ti形成置换固溶体，，，，，，起固溶强化的作用，，，，，，显著提高钛的强度和硬度，，，，，，降低其塑性和韧性。。。。。。。。H以置换方法固溶于Ti中，，，，，，微量的H可以使Ti韧性急剧降低，，，，，，增大缺口敏感性，，，，，，并引起氢脆［1］。。。。。。。。

1.2焊接讨论区的脆化

TA2工业纯钛焊接区易受气体等杂质的污染而脆化，，，，，，造成脆化的主要元素有O，，，，，，N，，，，，，H，，，，，，C等。。。。。。。。TA2常温下较量稳固，，，，，，可是随着温度的升高，，，，，，吸收O，，，，，，N，，，，，，H的能力也显着提升，，，，，，Ti从250℃最先吸收H，，，，，，从400℃最先吸收O，，，，，，从600℃最先吸收N。。。。。。。。因此在焊前和焊接历程中严酷整理和保；；；；；；ず覆囊约澳覆，，，，，，对温度凌驾250℃的区域举行惰性气体保；；；；；；，，，，，，由于Ti从250℃最先吸收H，，，，，，而H对焊缝的影响最大。。。。。。。。在选用焊材时要严酷控制O，，，，，，N，，，，，，H，，，，，，C等元素的含量。。。。。。。。

1.3焊接区的裂纹倾向

钛在焊接历程中一样平常泛起的焊接裂纹主要是热裂纹、冷裂纹和延迟裂纹。。。。。。。。由于工业纯钛中含C杂质较少，，，，，，在晶界处很少有低熔点共晶天生，，，，，，并且结晶温度区间窄，，，，，，焊缝缩短量小，，，，，，因此，，，，，，工业纯钛对热裂纹的敏感性低。。。。。。。。但当母材和焊丝质量差时会导致焊缝爆发热裂纹。。。。。。。。

当焊缝金属中含O，，，，，，N较高时，，，，，，焊缝变脆，，，，，，在较大的焊接应力作用下会泛起冷裂纹。。。。。。。。焊接钛时，，，，，，热影响区有时也会泛起延迟裂纹，，，，，，而H是引起延迟裂纹的主要缘故原由。。。。。。。。避免爆发延迟裂纹的要领主要是镌汰焊接讨论处H的泉源，，，，，，凭证GB/T3624—2010《钛及钛合金无缝管》和GB/T3623—2007《钛及钛合金丝》的手艺标准中的要求选用真空退火处置惩罚态（M）的母材和焊丝，，，，，，且举行严酷的焊前整理和焊接历程保；；；；；；げ僮，，，，，，以镌汰焊接讨论中的H含量。。。。。。。。

1.4焊缝气孔

气孔是钛及钛合金焊接时较量容易泛起的缺陷，，，，，，O2，，，，，，N2，，，，，，H2，，，，，，CO2，，，，，，H2O都有可能引起气孔。。。。。。。。引起爆发气孔的主要因素包括母材材质和焊接工艺两个方面。。。。。。。。为了避免焊接区爆发气孔，，，，，，镌汰气体的泉源，，，，，，一样平常接纳以下步伐：

①严酷限制原质料中H，，，，，，N，，，，，，O等杂质的含量，，，，，，保；；；；；；て褰幽纱慷炔坏陀99.99%的氩气，，，，，，接纳机械要领加工坡口，，，，，，焊前仔细整理母材及焊材外貌的氧化膜、油污以及水分等杂质。。。。。。。。

②焊件整理后焊接的时间距离一样平常不要凌驾4h，，，，，，不然要妥善生涯焊件，，，，，，整理后的坡口和焊丝外貌不要用手直接触摸，，，，，，以防吸潮。。。。。。。。

③准确选用焊接工艺参数，，，，，，延伸熔池停留时间，，，，，，以便气泡逸出，，，，，，控制氩气流量的匀称性。。。。。。。。

2、TA2工业纯钛的焊接工艺

2.1焊接要领及焊接质料

思量TA2的特殊焊接性，，，，，，焊接要领选用钨极氩弧焊，，，，，，接纳直流电源，，，，，，正接法；；；；；；；凭证母材TA2的化学因素（表1）［2］和力学性能（表2），，，，，，团结NB/T47018.7—2011《承压装备用焊接质料订货手艺条件-钛及钛合金焊丝和填充丝》标准的要求，，，，，，焊接质料选用真空退火状态（M）的ERTA2ELI的焊丝，，，，，，规格准2.0mm，，，，，，其化学因素和力学性能划分见表3及表4［3］；；；；；；；保；；；；；；て逖∮么慷雀哂99.99%的氩气；；；；；；；为了避免保；；；；；；ね险质苋仁痹乩┥⒍廴竞阜旒叭扔跋烨，，，，，，焊接拖罩接纳铜质拖罩，，，，，，在拖罩的内部隔一层铜网如图1所示，，，，，，以使保；；；；；；て逍纬稍瘸频钠鳌。。。。。。。

2.2焊前准备

（1）坡口加工

接纳机械加工要领，，，，，，加工后的坡口外貌应平整、平滑，，，，，，不可有毛刺、分层及氧化色，，，，，，坡口外貌应泛起银白色金属光泽，，，，，，坡口形式及尺寸如图2所示。。。。。。。。

（2）焊前整理

用不锈钢砂轮和不锈钢丝刷扫除坡口外貌及其两侧各25mm规模内的内外外貌和焊丝的油污、水分、氧化膜、外貌缺陷、有机杂质等，，，，，，清洁工具专用并坚持清洁。。。。。。。。经机械整理后的外貌，，，，，，焊接前使用不含硫丙酮或乙醇举行脱脂处置惩罚，，，，，，不得使用氯化物溶剂，，，，，，不得将棉质纤维附于坡口外貌。。。。。。。。整理后的焊件和焊丝应坚持干燥，，，，，，焊前不得用手直接触摸，，，，，，若用手触摸或整理后凌驾4h未焊接应重新整理［4］。。。。。。。。

2.3焊接操作及焊接工艺参数

焊接组对时错边量不凌驾母材厚度的10%，，，，，，且不高于1mm。。。。。。。。

钛焊接时容易形成较大的熔池，，，，，，并且熔池的温度高，，，，，，在高温停留的时间较量长，，，，，，晶粒长大的倾向大，，，，，，导致爆发裂纹，，，，，，因此，，，，，，在焊接时严酷控制焊接热输入；；；；；；；接纳较小的焊接电流和较快的焊接速率，，，，，，焊接工艺参数见表5；；；；；；；层间温度坚持在70℃以下；；；；；；；焊接时应对温度凌驾250℃的区域举行气体保；；；；；；，，，，，，接纳氩气三级保；；；；；；ぃ汉盖怪蠥r流量10～15L/min，，，，，，拖罩和背面20～25L/min。。。。。。。。焊接时情形风速不可凌驾1m/s，，，，，，空气相对湿度不可凌驾70%。。。。。。。。中途停焊后重新举行焊接时应重叠5～10mm，，，，，，阻止冷却过快，，，，，，形成弧坑裂纹以及一部分气体来缺乏逸出而形成气孔缺陷。。。。。。。。

钛及钛合金焊接时凭证外貌形成的氧化膜颜色判断焊缝及热影响区的优劣，，，，，，一样平常焊后外貌颜色银白色为最优，，，，，，其次为金黄色，，，，，，蓝色最差。。。。。。。。

2.4无损检测

焊后24h举行100%RT检测，，，，，，按NB/T47013.2—2015标准，，，，，，Ⅱ级及格。。。。。。。。

2.5力学性能试验

焊后通过2个拉伸试样和4个弯曲试样试验，，，，，，效果切合NB/T47014—2011标准要求。。。。。。。。

3、结论

（1）TA2工业纯钛的焊接性优异。。。。。。。。

（2）母材和焊材选用退火态（M），，，，，，化学因素及力学性能必需切合相关标准要求。。。。。。。。

（3）焊接热输入≤13kJ/cm。。。。。。。。

（4）焊前整理和焊接操作历程中的保；；；；；；ず苁侵饕，，，，，，凭证上述工艺规程举行操作，，，，，，可以有用地阻止裂纹、气孔等缺陷。。。。。。。。

（5）露天作业时必需搭建防风棚。。。。。。。。

（6）焊接时提前送气保；；；；；；ぁ⒅秃笞柚顾推。。。。。。。

（7）温度凌驾250℃的区域举行氩气保；；；；；；ぃ；；；；；；焊接时接纳氩气三级保；；；；；；ぃ汉盖埂⑼险帧⒈趁娉潆病。。。。。。。

（8）焊后外貌银白色优异，，，，，，金黄色及格，，，，，，蓝色缺乏格。。。。。。。。

参考文献：

［1］李亚江.焊接冶金学质料焊接性［M］.北京：机械工业出书社，，，，，，2006：184.

［2］中国国家标准化治理委员会.GB/T3624—2010钛及钛合金无缝管［S］.

［3］中国国家标准化治理委员会.GB/T3623—2007钛及钛合金无缝管［S］.

［4］中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50236—2011现场装备，，，，，，工业管道焊接施工规范［S］.北京：中国妄想出书社，，，，，，2011：33.