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1、钛 TA2特性及焊接要点1. 工业纯钛 TA2板材标准号： GB/T3621-2007（钛及钛合金板材），适用于350以下工作的零 件，虽然强度较低，但由于塑韧性较好，抗腐蚀性能优良，特别是低温冲击性能 好，而且可焊性好， 它作为一种新兴的有发展前途的有色金属材料，逐渐在石油 化工行业中得到越来越广泛的应用。2.TA2 基本特性及焊接特点 2.1 物理性能纯钛 TA2在退火状态下抗拉强度值较低，物理性能特点是熔点高、 导热性差、 比 热容、密度比铁低。此外它还具有电阻率较大，线膨胀系数较小等特点。熔点高、 导热性差，焊缝及近缝区容易产生晶粒粗大， 引起焊缝塑性及韧性下降， 因此焊接时对焊接热输
2、入应严格控制。2.2. 化学性能钛材的化学性质活泼， 易受气体等杂质的污染引起焊接接头脆化，随着温度的升 高，钛吸收氧、氮及氢的能力也逐渐上升，加热250开始吸收氢， 400开始 吸收氧， 600开始吸收氮，如纯钛在焊接过程中由于保护不当，引起焊缝中过 量含有这些气体元素， 一方面焊缝中容易形成气孔等缺陷的产生，另一方面势必 引起焊缝强度显著提高，使塑性严重下降焊缝变脆。所以氧、氮、氢是钛的有害 元素，因此, 焊接时对熔池及温度超过400的焊缝及热影响区 （包括熔池背面） 都要加以保护。 此外碳元素对母材和焊缝性能亦有显著的影响，提高含碳量， 塑 性明显下降，我国技术条件规定， 工业纯钛及钛合
3、金母材含碳量应不大于0.1%， 焊缝含碳量应不超过母材含碳量。3.TA2 的焊接工艺 3.1. 焊接方法前面已经分析过， 钛材性质非常活泼， 采用普通的手工电弧焊等焊接方法并不适 用于钛材的焊接，应用最多的应该是钨极氩弧焊。3.2 焊前准备焊前工件接头附近表面， 特别是对接端面必须认真进行机械清理，然后用丙酮或 酒精进行擦洗，同样焊丝在用前也必须用丙酮进行脱脂处理。3.3 焊接材料根据母材化学成分选择与母材同质的焊丝, 氩气纯度不应低于99.99%。3.4 焊接工艺要点焊接热输入不能太大， 防止焊缝晶粒粗大导致焊缝性能下降，焊接过程中加强保 护措施 , 对处于 400以上的熔池后部焊缝及热影响
4、区，均应用拖罩进行氩气保 护，焊缝背面也应采用相同措施。层间温度尽可能低， 最好待前一层焊缝冷却至 70以下，再焊下一层焊缝，防止过热。焊炬摆动幅度尽量小，防止熔池脱离氩 气保护。焊接过程中注意焊接接头颜色的变化, 一般应保证焊接接头焊后成银白 色。4. 焊接工艺评定试验 4.1 试验前准备 根据材料采购情况及焊接工艺评定试验要求，采用8mm TA2板材进行试验，填充 材料采用与母材等质的焊丝ERTA2ELI ,3mm 焊丝符合 NB/T47018.7-2011承 压设备用焊接材料订货技术条件第 7 部分的要求， 试板加工坡口尺寸型式如附 图所示。4.2 焊接工艺参数及要求焊前用丙酮清洗坡口两侧50mm 范围内的油等污物， 保证装配间隙与对口错边量， 焊丝用丙酮进行清洗去油脂，焊接时喷嘴气体流量15 20L/min，背侧拖罩保护 氩气流量 2025L/min，焊接完成后拖罩保护流量2025L/min，焊接过程中控制 层间温度 70，焊接工艺参数见附表。附表焊接工艺参数 4.3 无损检测焊后 100%RT ，符合 JB/T4730.2-2005 ，级合格。4.4 理化试验焊接接头经过 2 个拉伸试验和 4 个弯曲试验 , 均符合相关标准的要求。5. 结束语TA2板材具有良好的可焊性，采用钨极氩弧焊，选择合适的规范，在有可靠的保 护条件下，可以得到满意的焊接接头质量。
