TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接工藝及可靠性研究
發(fā)布日期:2021-7-18 18:08:52
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(jìn)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(duì)于我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要推動(dòng)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(jìn)行實(shí)際加工,從而對(duì)鎢極氬弧焊焊接工藝以及可靠性進(jìn)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(jì)
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(diǎn),在實(shí)際焊接過程中,由于其金屬性活潑的特點(diǎn)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(duì)鈦金屬整體性能產(chǎn)生不利影響。所以,在進(jìn)行TA2鈦管焊接時(shí),要將這些問題充分考慮進(jìn)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(jìn)行焊接過程中,主要有以下幾個(gè)方面的問題:
1)TA2鈦管的熔點(diǎn)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(jìn)而出現(xiàn)焊接裂縫。
針對(duì)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(duì)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(qiáng)度要與焊接的TA2鈦管強(qiáng)度相近,提升鈦合金的強(qiáng)度,使之更具可靠性。
1.2 TA2鈦管的焊接工藝設(shè)計(jì)
TA2鈦管在進(jìn)行焊接之前,要進(jìn)行焊接工藝設(shè)計(jì),針對(duì)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(duì)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(gè)方面內(nèi)容:
1)焊接工藝實(shí)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(hào)、直徑、厚度;
3)焊接接頭選擇:注意與鈦管的型號(hào)、焊接設(shè)備型號(hào)保持一致;
4)焊前準(zhǔn)備:進(jìn)行鈦管定位,施工現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),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(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí),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(jī)的選擇,主要采用TIG焊,考慮到了TA2鈦管焊接的現(xiàn)場(chǎng)條件,以TIG焊進(jìn)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(jìn)行TA2鈦管焊接時(shí),事先要進(jìn)行焊前準(zhǔn)備,焊前準(zhǔn)備主要注意以下幾個(gè)方面內(nèi)容:
1)坡口設(shè)計(jì):坡口設(shè)計(jì)可以確保熱源進(jìn)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(chǎng)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(duì)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(xiàng)以及質(zhì)量檢測(cè)
TA2鈦管鎢極氬弧焊焊接時(shí),要注意以下幾個(gè)方面內(nèi)容:
1)焊接時(shí)以高頻引弧,提前送氣,在焊接結(jié)束后,注意保護(hù)罩撤離時(shí)機(jī),避免焊接接頭受到氣體雜質(zhì)污染;
2)對(duì)接接頭采用錫紙包裹,焊接時(shí)再撕下錫紙,確保鈦的純度;
3)焊接時(shí)注意焊槍操作,不能進(jìn)行橫線擺動(dòng),注重焊接質(zhì)量。焊接結(jié)束后,要注意焊接質(zhì)量檢測(cè),通常會(huì)采用層問檢測(cè)和最終檢測(cè)兩種質(zhì)量檢測(cè)方法。層間檢測(cè)注意觀察焊接顏色,最終檢測(cè)則從外觀進(jìn)行檢查,對(duì)焊縫的表面進(jìn)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(duì)直徑40mm,厚度6mm的TA2鈦管進(jìn)行實(shí)際焊接,最終檢測(cè)結(jié)果合格,我們可以確定,TA2鈦管進(jìn)行鎢極氬弧焊焊接方式可行,該焊接方法對(duì)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(duì)于鈦管焊接具有積極推動(dòng)作用,將之推廣于鈦管焊接中,對(duì)促進(jìn)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(shí)踐依據(jù)。
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