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細談關于獨山子鈦合金配件加工焊接過程中注意哪些表面?

文章出處:公司動態(tài) 責任編輯:東莞市博鑫精密機械有限公司 發(fā)表時間:2024-11-19
  ?在鈦合金配件加工焊接過程中,需要注意以下幾個方面:
?細談關于獨山子鈦合金配件加工焊接過程中注意哪些表面?的圖片
一、焊前準備
材料清潔
去除油污和雜質:鈦合金表面的油污、油脂和灰塵等雜質會在焊接過程中進入焊縫,形成氣孔、夾雜等缺陷。因此,在焊接前,必須使用適當?shù)娜軇ㄈ绫?、酒精等)對鈦合金配件表面進行清洗,確保表面干凈。例如,對于小型鈦合金配件,可以將其浸泡在丙酮溶液中一段時間,然后用干凈的布擦拭干凈。
去除氧化膜:鈦合金表面極易形成一層致密的氧化膜(TiO?),其熔點遠高于鈦合金本身。如果不去除這層氧化膜,會導致焊接時熔合不良。常用的去除氧化膜的方法有機械打磨和化學酸洗。機械打磨時,要使用細砂紙(如 200 - 400 目)或不銹鋼絲刷,沿著同一方向輕輕打磨,避免劃傷表面,并且打磨后要盡快進行焊接,防止再次氧化。化學酸洗可以使用氫氟酸 - 硝酸混合溶液,但這種方法需要嚴格控制酸洗時間和溶液濃度,因為酸液會對鈦合金產(chǎn)生腐蝕作用。
接頭設計與裝配
接頭形式選擇:鈦合金焊接接頭的形式有對接、搭接、T 形接等多種。對接接頭是最常用的形式,因為它能夠提供較好的力學性能和較小的應力集中。在設計對接接頭時,要確保焊件的厚度一致,并且預留合適的間隙,一般間隙寬度在 0.5 - 1.5mm 之間,這樣有利于焊縫金屬的填充和氣體的排出。
裝配精度控制:鈦合金配件在裝配時,要保證焊件之間的貼合緊密,錯邊量應控制在較小范圍內(nèi)。對于要求較高的焊接結構,錯邊量一般不超過焊件厚度的 10%。精確的裝配可以減少焊接應力,提高焊接質量。在裝配過程中,可以使用夾具來固定焊件,但夾具的材料要避免與鈦合金發(fā)生化學反應,一般可以選用銅合金或不銹鋼制作的夾具。
二、焊接過程
焊接方法選擇
鈦合金焊接常用的方法有鎢極氬弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)和電子束焊接等。TIG 焊具有焊縫質量高、焊接過程穩(wěn)定等優(yōu)點,適用于薄板和精密結構的焊接;MIG 焊焊接速度快,適用于中厚板鈦合金的焊接;電子束焊接可以獲得深寬比大的焊縫,適合焊接對形狀和尺寸精度要求高的鈦合金配件,但設備成本較高。在選擇焊接方法時,要根據(jù)鈦合金配件的厚度、形狀、焊接質量要求和生產(chǎn)效率等因素綜合考慮。
焊接參數(shù)控制
焊接電流和電壓:對于 TIG 焊,焊接電流是關鍵參數(shù)之一。電流過小會導致熔深不足,焊縫成型差;電流過大則會使焊縫過熱,產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。一般情況下,焊接電流根據(jù)鈦合金配件的厚度來確定,例如,焊接 1 - 2mm 厚的鈦合金板時,焊接電流可以控制在 80 - 120A 之間。同時,要配合適當?shù)暮附与妷?,通常電壓?10 - 15V 之間,以保證電弧的穩(wěn)定性。
焊接速度:焊接速度影響焊縫的熱輸入和成型。速度過快會使焊縫冷卻過快,產(chǎn)生未熔合等缺陷;速度過慢則會使熱輸入過大,導致焊件變形和焊縫組織粗大。在實際焊接過程中,要根據(jù)焊接電流、焊件厚度等因素合理調(diào)整焊接速度。例如,在上述 1 - 2mm 厚鈦合金板的 TIG 焊中,焊接速度可以控制在 10 - 15cm/min 之間。
保護氣體流量:由于鈦合金在高溫下極易與空氣中的氧、氮、氫等氣體發(fā)生反應,所以在焊接過程中必須使用惰性氣體進行保護。氬氣是最常用的保護氣體,其純度要求在 99.99% 以上。保護氣體流量要適中,流量過小不能有效保護焊接區(qū)域,流量過大則會造成氣體浪費并且可能擾亂電弧。一般情況下,正面保護氣體流量在 10 - 20L/min 之間,背面保護氣體流量在 5 - 10L/min 之間,具體流量還需要根據(jù)焊接方法、焊件形狀和尺寸等因素進行調(diào)整。
焊接環(huán)境控制
保持清潔和干燥:焊接現(xiàn)場要保持清潔,避免灰塵、鐵屑等雜質進入焊接區(qū)域。同時,環(huán)境濕度要盡量低,因為鈦合金在焊接過程中會吸收氫氣,高濕度環(huán)境會增加焊縫中氫含量,導致氫脆現(xiàn)象。如果環(huán)境濕度較大,可以使用除濕設備來降低濕度。
防風措施:風會吹散保護氣體,使焊接區(qū)域失去保護,導致焊縫氧化。因此,在焊接時,要采取有效的防風措施,如使用焊接屏風、在封閉的車間內(nèi)焊接或在焊接區(qū)域周圍設置防風擋板等。
三、焊后處理
焊縫清理
焊接完成后,要及時清理焊縫表面的熔渣、飛濺物等。對于 TIG 焊,焊縫表面一般比較光滑,但可能會有少量的氧化色,可以使用不銹鋼絲刷輕輕刷去。對于 MIG 焊,由于焊接過程中熔滴過渡方式的特點,可能會產(chǎn)生較多的飛濺物,需要使用工具將其清理干凈。清理后的焊縫要檢查是否有表面缺陷,如氣孔、裂紋等。
消除應力處理
鈦合金焊接后會產(chǎn)生一定的焊接應力,這些應力可能會導致焊件變形或在使用過程中出現(xiàn)裂紋。常用的消除應力方法有熱處理和機械處理。熱處理可以采用真空退火或在保護氣氛下退火的方式,退火溫度一般在 550 - 700℃之間,保溫時間根據(jù)焊件的厚度和尺寸確定,然后緩慢冷卻。機械處理可以通過錘擊焊縫或對焊件進行適當?shù)睦臁澢确绞絹磲尫艖?,但這種方法要注意控制變形量,避免影響焊件的尺寸精度。
表面防護
由于鈦合金表面在空氣中容易氧化,焊后可以對焊件進行表面防護處理。一種方法是在焊件表面涂覆防護漆,選擇具有良好耐腐蝕性和附著力的涂料,如環(huán)氧漆等。另一種方法是進行化學鈍化處理,在焊件表面形成一層致密的鈍化膜,提高其耐腐蝕性。

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