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鈦板介紹

鈦材以及鈦板在行業(yè)中不斷被運(yùn)用，隨著其重要性的提升，關(guān)于會(huì)影響到寶雞鈦板及鈦材焊接性能的因素越來(lái)越被重視，那么都有哪些呢?

鈦在空氣中熔化焊接的較大問(wèn)題就在于氧化以及由各種污染帶來(lái)的化合物和金屬間化合物等。所謂的污染物是指氧氣、氮?dú)庖约捌渌鞣N油類(lèi)、塵埃等，這些都會(huì)降低鈦材焊接質(zhì)量。污染物不光包括氧氣、氮?dú)�，還包括有機(jī)物、無(wú)機(jī)物以及除鈦以外的金屬。如機(jī)械加工的油漬、潤(rùn)滑油以及附近車(chē)間的鐵粉、涂料粉末、周?chē)乃�、潮氣、沙子、塵埃等。此外還有從電極當(dāng)中混入的鎢。污染物中空氣中的氧氣、氮?dú)�、水分的危害是較大的。因此，焊接時(shí)就要通過(guò)惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。通常鈦材表面都有40um厚的氧化膜，切割過(guò)后幾秒鐘就能恢復(fù)80%的厚度，幾分鐘后就可以恢復(fù)到原先的厚度。正是由于這層氧化膜的原因，鈦材才具有如此好的耐蝕性。這個(gè)范圍內(nèi)的氧氣含量并不算是污染物。然而，鈦在大氣中遇到高溫時(shí)，就會(huì)與大量的氧氣和氮?dú)獾劝l(fā)生反應(yīng)。這樣就會(huì)生成污染物。大氣溫度為427℃時(shí)，鈦材表面的氧化膜厚度是常溫下的2～3倍。650℃以上時(shí)，氧化膜就會(huì)增加。在熔融狀態(tài)下，氧氣、氮?dú)獾染蜁?huì)進(jìn)入焊接熔池，進(jìn)而從焊接金屬擴(kuò)散到母材當(dāng)中。為防止空氣中的氧氣、氮?dú)獾入s物混入，焊接過(guò)程中有必要通過(guò)惰性氣體保護(hù)焊接面及內(nèi)側(cè)。其他金屬的TIG焊接一般不需要?dú)怏w保護(hù)，內(nèi)側(cè)也大多無(wú)需氣體保護(hù)。另外，為防止產(chǎn)生油脂類(lèi)雜物，鈦材以及操作臺(tái)面不能用油擦拭。鈦的熔化焊接中，大部分技術(shù)問(wèn)題都在于如何避免上述污染物的產(chǎn)生。防治污染物的對(duì)策比較麻煩，而且花費(fèi)較大。不過(guò)，鈦材焊接成功與否就在于污染物的預(yù)防對(duì)策。

鈦板焊接

鈦及鈦合金焊接對(duì)焊接時(shí)保護(hù)要求非常嚴(yán)格，當(dāng)焊縫含碳量為0.55%時(shí)，焊縫塑性幾乎全部消失而變成非常脆的材料，焊后熱處置也無(wú)法消除此種脆性。國(guó)標(biāo)技術(shù)條件規(guī)定，鈦合金母材的含碳量不大于0.1%焊縫含碳量不逾越母材含碳量。 鈦合金中有很多元素，它們對(duì)鈦的物理性能都有影響，其中碳是鈦及鈦合金中常見(jiàn)的雜質(zhì)，當(dāng)碳含量為0.13%以下時(shí)，碳因深在α鈦中，焊縫強(qiáng)度極限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用強(qiáng)烈。但是當(dāng)進(jìn)一步提高焊縫含碳量時(shí)，焊縫卻出現(xiàn)網(wǎng)狀TiC其數(shù)量隨碳含量增高而增多，使焊縫塑性急劇下降，焊接應(yīng)力作用下易出現(xiàn)裂紋。

1.碳的影響。鈦及鈦合金在焊接過(guò)程中，常溫下，液態(tài)熔滴和熔池金屬具有強(qiáng)烈吸收氫、氧、氮的作用，而且在固態(tài)下，這些氣體已與其發(fā)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℃左右鈦開(kāi)始吸收氫，從400℃開(kāi)始吸收氧，從600℃開(kāi)始吸收氮，這些氣體被吸收后，將會(huì)直接引起焊接接頭脆化，是影響焊接質(zhì)量的極為重要的因素。

2.氫的影響。氫是氣體雜質(zhì)中對(duì)鈦的機(jī)械性能影響較嚴(yán)重的因素。焊縫含氫量變化對(duì)焊縫沖擊性能影響較為顯著。焊縫中析出的片狀或針狀TiH2增多。TiH2強(qiáng)度很低，故片狀或針狀衛(wèi)HiH2作用例以缺口，合沖擊性能顯著降低;焊縫含氫量變化對(duì)強(qiáng)度的提高及塑性的降低的作用不很時(shí)顯。

3.氧的影響。焊縫的硬度和抗拉強(qiáng)度明顯增加，焊縫含氧量基本上是隨氬氣中含氧量增加而直線(xiàn)上升的隨焊縫含氧量上升。而塑性卻顯著降低。為了保證焊接接頭的性能，焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)防焊縫及焊接熱影響區(qū)發(fā)氧化。

4.氮的影響。氮和鈦板會(huì)發(fā)生劇烈發(fā)應(yīng)，在700℃以上的高溫下，形成脆硬的氮化鈦(TiN而且氮與鈦形成間隙固溶體時(shí)所引起的晶格歪挪程度，比等量的氧引起的后果更為嚴(yán)重，因此，氮對(duì)提高工業(yè)純鈦焊縫的抗拉強(qiáng)度、硬度，降低焊縫的塑性性能比氧更為顯著。當(dāng)焊縫含氮量在0.13%以上時(shí)焊縫由于過(guò)脆而產(chǎn)生裂紋。

寶雞鈦板焊縫缺陷是由于鈦板焊接時(shí)，因氬弧焊槍形成的氬氣氣體維護(hù)層只能維護(hù)好焊接熔池不受空氣的有害作用，而對(duì)已凝固而處于高溫狀態(tài)附近的焊縫及其附近區(qū)域則無(wú)保護(hù)作用，而處于這種狀態(tài)的鈦板焊縫及其附近的區(qū)域仍有很強(qiáng)的吸收空氣中的氮及氧的能力。從400℃開(kāi)始吸收氧，從600℃開(kāi)始吸收氮，而空氣種含有大量氮和氧。隨氧化水平逐步加重，鈦板焊縫顏色發(fā)生變化及焊縫塑性下降的規(guī)律。銀白色(無(wú)氧化)金黃色(TiO,大約在250℃左右鈦開(kāi)始吸收氫。輕微氧化)藍(lán)色(Ti2O3氧化稍為嚴(yán)重)灰色(TiO2氧化嚴(yán)重)。