鈦在我國工業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用,其優(yōu)越的性能促進了航空航天以及石油化工等行業(yè)的發(fā)展,如何將鈦更好地應(yīng)用于工業(yè)當(dāng)中,對于我國社會經(jīng)濟的發(fā)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(zhì)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(guān)分析。
1、 TA2鈦管的可焊性分析及焊接工藝設(shè)計
1.1 TA2鈦管的可靠性分析
TA2鈦管是一種工業(yè)純鈦構(gòu)成的鈦管,本文選擇的TA2鈦管規(guī)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(xué)元素發(fā)生反應(yīng),從而導(dǎo)致鈦元素中摻雜其他雜質(zhì),對鈦金屬整體性能產(chǎn)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(zhì)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(dǎo)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(zhì)影響,容易導(dǎo)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(xué)元素發(fā)生反應(yīng),進而出現(xiàn)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(zhì)對鈦金屬造成影響,在焊接過程中,焊絲要與TA2鈦管的材質(zhì)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。
1.2 TA2鈦管的焊接工藝設(shè)計
TA2鈦管在進行焊接之前,要進行焊接工藝設(shè)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(nèi)容:
1)焊接工藝實施的條件:焊接材料、焊接設(shè)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(shè)備型號保持一致;
4)焊前準(zhǔn)備:進行鈦管定位,施工現(xiàn)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(zhì)檢工作:焊接完成后進行質(zhì)量檢測,確保焊接符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2、TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接工藝應(yīng)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(guī)格,其化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)。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(xiàn)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(zhǔn)備
焊接的材料以及相應(yīng)設(shè)備準(zhǔn)備好后,進行TA2鈦管焊接時,事先要進行焊前準(zhǔn)備,焊前準(zhǔn)備主要注意以下幾個方面內(nèi)容:
1)坡口設(shè)計:坡口設(shè)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(diào)節(jié)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(xiàn)場的整潔,有利于保證焊接質(zhì)量;
3)鈦管裝配:將鈦管與管子組對接,保證良好的焊接質(zhì)量;
4)選擇合適的氬氣流量:避免雜質(zhì)氣體與鈦金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),影響鈦管焊接質(zhì)量。
2.2.1焊接注意事項以及質(zhì)量檢測
TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接時,要注意以下幾個方面內(nèi)容:
1)焊接時以高頻引弧,提前送氣,在焊接結(jié)束后,注意保護罩撤離時機,避免焊接接頭受到氣體雜質(zhì)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(zhì)量。焊接結(jié)束后,要注意焊接質(zhì)量檢測,通常會采用層問檢測和最終檢測兩種質(zhì)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(xì)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(jié)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(zhì)量可以得到有效保證。
3、結(jié)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(fā)現(xiàn)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(yè)的發(fā)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(jù)。
參考文獻:
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