钛合金焊接工艺_第1页
钛合金焊接工艺_第2页
钛合金焊接工艺_第3页
钛合金焊接工艺_第4页
钛合金焊接工艺_第5页
已阅读5页,还剩6页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

特点:

钛及钛合金密度小,热膨胀系数小(4.5g/cm-3),道导热性差,摩擦系数大,弹性模量较低,不利于结构的刚度。工业纯钛有很高的化学活性,生成致密氧化膜,在不同条件下(酸、碱、温度)有很好的耐蚀性(<500℃

)。

强度高,良好的塑性和韧性,足够的抗腐蚀性和高温强度,最为突出的特点是比强度高。

因而,在石油、化工、航空航天以及原子能工业生产中得到了广泛应用,尤其是钢+铁的双金属焊接结构应用更为广泛。因此,对钢与钛焊接的研究更为迫切。

钛及其合金的焊接1、钛合金特点、分类及性能钛合金的分类工业纯钛(TA1,TA2,TA3)钛合金α钛合金(TA4,TA5,TA6….)

β钛合金(TB1,TB2….)

α+β钛合金(TC1,TC2,TC3….)1、钛合金特点、分类及性能工业纯钛(TA1,TA2,TA3)Ti在885℃以下为密排六方——α钛合金Ti在885℃以上为体心立方——β钛合金Ti在885℃发生同素异构转变纯钛中杂质:H、O、Fe、Si、C、N等O、N、H形成间隙固溶体,Fe、Si等形成置换固溶体,固溶强化(强度、硬度提高,塑性、韧性下降),但H使钛的冲击韧性急剧下降,氢脆。钛合金α钛合金:加入Al、稳定α相,中性元素Sn、Zr。加入Al

5%,再结晶温度600℃——800℃,耐热性提高,减少H的敏感性,过多(7%),Ti3Al相——脆性。α钛合金高温强度高、韧性好,抗氧化能力强,焊接性好,组织稳定,但加工性比β钛合金和α+β钛合金差,不同进行热处理强化,只是600℃——700℃退火消除加工硬化,500℃——600℃不完全退火消除焊接残余应力。β钛合金:含有β稳定元素,含Mo、V、Cr。通过时效热处理,单一相加工性能良好,但高温性能差,焊接性很差,易于形成冷裂纹,焊接结构中很少用。1、钛合金特点、分类及性能钛合金α+β钛合金:两相,含有Al,稳定α相,中性元素Sn、Zr,β相稳定元素(<6%)。具有α和β相的优点,即高温变形能力和热加工性,又可热处理提高强度。TC4(Ti6Al4V)是广泛应用的α+β钛合金,不同热处理下两相比例、性质、形态不同。具有良好的压力加工性和焊接性。1、钛合金特点、分类及性能国外在20世纪50年代就开始进行研究.美国在1956年第一次对钛与钢直接进行点焊,由于接头发脆没有成功。一般认为铁在α-Ti中溶解度极小,这样在钛-铁焊缝中除了有铁在α-Ti中的固溶体外,还形成了脆性的TiFe

型-金属间化合物,这些相的硬度达Hv600,有的甚至到Hv800~1050,致使焊缝发脆,在冷却过程中形成裂纹,TiFe

型及TiC

等脆性相是导致焊缝开裂的主要原因。为使钛与铁能焊在一起,必须在焊接过程中避免产生这些脆性相,解决这个问题的途径可以归纳为以下几种:(1)用一种与钛、铁两元素能形成连续的或宽范围固溶体的金属来直接进行焊接;

(2)用一种或两种与钛、铁两元素有好的可焊性的金属作为中间填料,使钛与钢间接地焊接起来;(3)采用低于钛、铁熔点的焊接方法。2、钛及钛合金焊接特点

接头区脆化:540℃以上,氧化膜疏松,与O、N、H等反应快,接头塑性韧性降低。300℃以上吸H,600℃以上吸O,700℃以上吸N,O、高温固溶,强度提高,塑性下降;N会形成脆性相TiN。H是β相稳定元素,325℃发生共析反应:

β

α+γ

γ(TiH2),片状或针状存在,裂纹源,降低塑性和韧性,焊接中严格控制H来源。2、钛及钛合金焊接特点

接头区脆化:常温时,C在α钛中溶解度0.13%,间隙固溶,强度提高,塑性下降。饱和析出TiC,网状分布,塑性降低,焊接裂纹。所以,C<0.1%.

合金元素:Al、Ni、Si、Nb、Cr、Mn、Mo等。焊接时采用高纯度惰性气体或无氧氟-氯化物焊剂2、钛及钛合金焊接特点焊接裂纹:熔点高,热容量大,导热性差,形成的熔池大,焊缝和热影响区金属高温停留时间长,晶粒长大,降低接头塑性和韧性,易于产生焊接裂纹。O、H、N多时,焊缝和HAZ变脆,易于产生冷裂纹,延迟裂纹焊缝气孔:氩气、母材、焊丝中O2、N2、H2、CO2、H2O都可以引起气孔其中H是形成气孔的组要气体。措施:加强清理(机械清理和化学清理),缩短焊接时间,良好的焊接工艺等。2、钛及钛合金焊接特点

钛及钛合金密度小,强度高,良好的塑性和韧性,足够的抗腐蚀性和高温强度,最为突出的特点是比强度高。因而,在石油、化工、航空航天以及原子能工业生产中得到了广泛应用,尤其是钢+铁的双金属焊接结构应用更为广泛。因此,对钢与钛焊接的研究更为迫切。

2、钛及钛合金焊接特点图12所示为铁-钛合金状态图。铁在钛中的溶解度极低,焊接时焊缝金属中容易形成金属间化合物FeTi、Fe

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论