钛合金焊接缺陷的预防及控制探讨

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钛合金焊接缺陷的预防及控制探讨

作者：梁迪 段思聪 杨磊 来源：《智富时代》2015年第04期

【摘 要】焊接缺陷的存在对热交换器的焊接质量产生严重影响，因此加强对钛合金焊接缺陷的预防及控制措施进行研究具有重要意义。 【关键词】钛合金；焊接缺陷；预防；控制

钛合金凭借其低密度、高强度、耐腐蚀、高性能等诸多优点被广泛应用于化工、石油、机械制造等领域。但由于钛合金同时也具有较强的活泼性，因此在焊接过程中极易受到温度、气体等影响，导致焊接过程中出现各种缺陷。本文主要对钛合金焊接缺陷的预防和控制措施进行浅析，旨在促进钛合金焊接质量得到提高。 一、焊接接头质量产生影响的主要因素

首先，气体等杂质污染会对焊接接头的质量产生影响。当处于常温状态下时，钛及钛合金均具有较好的稳定性。但在实施焊接操作的过程中，液态熔滴、熔池金属均具有较强的吸收氧、氢、氮作用，且当这些气体为固态时，其会与钛及钛合金会发生反应。随着温度的升高，钛及钛合金对氧、氢、氮等吸收能力会不断升高。氧气、氢气、氮气均会对钛合金的焊接质量产生一定程度的影响，进而导致焊接缺陷出现。其次，碳会对焊接接头的质量产生影响。碳为钛及钛合金中一种常见杂质。实验结果显示，当碳含量未超过0.13%时，焊缝的强度会明显有一定程度的提高，塑性相应的下降，但这种影响没有氧氮的作用强烈。当含碳量增加时，在焊缝中会有网状的TiC出现，且其数量与碳含量呈正比例关系，碳含量越高，网状TiC数量就越多。网状TiC的存在会大大降低焊缝塑性，进而导致裂纹出现。当含碳量达0.55%时，焊缝几乎失去塑性，成为很脆的材料。 二、焊接缺陷的预防及控制措施 （一）气孔的预防和控制

气孔为钛合金焊接最为常见的一种焊接缺陷。气孔的消除难度较大，几乎无法完全消除，通常只能根据工作需要加强对气孔数量、尺寸、分布等进行限制。预防和控制这种焊接缺陷的措施主要有以下几点。

1.加强对材料及表面进行清理

①通常情况下，保护气均为一级氩气，必须保证其纯度超过99.99%。②焊丝不能存在夹层、裂纹。在实施焊接操作前应将焊丝进行酸洗，或者进行机械清理。③但接端面无法进行刮削、铣刨等操作时，在焊接前应先对其进行酸洗。酸洗液通常为3%HF+35%HNO3的水溶液。