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合金元素對鈦合金焊接性能影響有哪些?

焊縫及熱影響區(qū)在焊接后溫度很高,在周圍母材的影響下,冷卻速度很快。所以,鈦及鈦合金在熔焊后,很容易產(chǎn)生馬氏體a'、a"、淬火ω相以及亞穩(wěn)定β相等亞穩(wěn)定組織。在β穩(wěn)定元素含量較小的合金中,粗大的針狀馬氏體組織會(huì)使塑性下降。對β穩(wěn)定元素含量較多的合金出現(xiàn)的淬火ω相會(huì)造成焊縫脆化。這些亞穩(wěn)定組織也對焊接性能造成不良影響。采用合理的焊接規(guī)范以及焊后熱處理制度可以減少甚至消除這種影響。

合金元素及合金類型對焊接性能影響.jpg

合金的成分對焊接性能有很大影響。用β穩(wěn)定元素含量高的焊絲焊接時(shí),焊縫與母材相比,其塑性降低一般比β穩(wěn)定元素含量少的要激烈。隨著它們強(qiáng)化能力的增加,對塑性降低越嚴(yán)重,焊接性能降低。一般來說,a型鈦合金可焊性較好,但生成氣孔及冷裂紋傾向較大;a+β型鈦合金中可焊性稍差,并隨著β穩(wěn)定元素含量的減少而變好;熱穩(wěn)定β型鈦合金在焊接后不經(jīng)熱處理即有較好的綜合性能。可熱處理β合金則往往在焊縫時(shí)效后塑性急劇下降,很難得到良好的綜合性能。

  綜上所述,在鈦及鈦合金中為了獲得高質(zhì)量的焊接接頭,必須注意如下幾點(diǎn):

  (1)嚴(yán)格控制母材和焊接材料(包括填充材料和無氧焊劑)中的有害雜質(zhì),特別是氫、氧、氮、碳等間隙元素的含量。在焊接前要對工件和焊接材料、設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的清理;

  (2)用高純惰性氣體、無氧焊劑或真空的條件保護(hù)焊縫及熱影響區(qū),使其在焊接及冷卻中不受氣體沾污;

  (3)盡量采用線能量小的焊接規(guī)范,減少金屬過熱傾向;對不同合金要選擇合適的焊后熱處理制度,以調(diào)整焊縫和熱影響區(qū)的組織和力學(xué)性能。


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