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鈦合金焊接 |
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鈦管接頭在焊接是地，為了防止焊接接頭在高溫下被有害氣體及元素污染，對焊區及焊縫進行必要的焊接保護與溫度控制，其溫度應在250℃以下。保護與溫度控制的主要方法：一是對表面焊縫加保護氣體拖罩；二是將被焊接頭管內充滿保護氣體。保護氣采用氬氣，其純度應≥99.99%。保護氣體的流量應滿足焊接技術要求。
由于鈦的化學活性大，在焊接熱循環的作用下，焊接熔池及350℃的焊縫金屬和熱影響區極易與空氣中的氫、氧、氮及焊件、焊絲上的油污、水分等發生反應。鈦在 300℃以上快速吸氫，600℃ 以上快速吸氧，700℃ 以上快速吸氮，含碳量較多時，會出現網狀 TiC 脆性相。以上情況使鈦及鈦合金焊接接頭塑性、韌性急劇降低導致焊接接頭的性能變壞。
鈦及鈦合金焊絲選用一般按與母材相應的焊絲配用，但也應經過焊接工藝評定合格。選擇焊絲時存在一個配用合適焊絲的問題，因為焊絲的雜質含量只控制上限，絕大多數情況不控制下限，而每批生產的焊絲，只化學成分，并不焊絲焊接以后的力學性能。存在著這種可能性，有的生產批量的焊絲中的雜質含量特別偏低，屬合格產品，但其焊縫的強度偏低，可能不能滿足不低于母材退火狀態標準抗拉強度下限值的要求。這時應換一個生產批量的同牌號焊絲，甚至換強度高的焊絲(指工業純) 重新進行工藝評定直至合格，方才可以選定焊絲。
鐵及鈦合金焊接時一般采用氬氣作為保護氣體，氬氣純度 (體積分數應不低于 99.99%，其中其他氣體成分的體積分數分別為氧低于 0.002%、氮低于0.005%，氫低于0.002%，水分低于0.001mg/L。氣瓶壓力不得低于0.5MPa。使用時要將保護氣系統如輸氣軟管、焊矩、拖罩中的空氣置換干凈。保護氣也可以用氦氣或氬氦混合氣。
電子束焊目前越來越多地應用到鈦合金的焊接中。電子束焊是利用匯聚的高速電子轟擊工件接縫處所產生的熱能，使其加熱、熔化、冷卻結晶，形成焊縫的一種新型焊接技術。真空電子束焊。由于焊接過程是在真空環境中進行，杜絕了空氣對焊接纏繞的影響，所以焊縫的保護效果很好。可完全防止大氣污染，易獲得質量非真空環境下的焊縫。真空電子束焊焊接鈦及鈦合金具有特的優勢，表現為焊接冶金質量好焊縫窄，焊縫及熱影響區晶粒細小，接頭性能好焊接快。電子束焊后產生的品粒大多是較均勻的等軸晶，焊接接頭有較高的溫度。由于真空電子束焊焊接需要真空室，所以一般不適合于室外焊接以及大尺寸工件焊接，而且焊縫易出現氣孔，不適合于大批量生產。
釬焊在鈦合金焊接中得到了廣泛的應用，但是釬焊通常只用于焊接小型薄壁構件，不適合大厚度鈦合金的焊接。由于鈦合金的特性，它在航空航天領域必將有著更廣闊的應用前景，也為焊接技術的發展提出了新的挑戰，開發研制的鈦合金焊接工藝也必將大大推進鈦合金在航空航天領域的應用。
