来源:波宾电子束技术(常州)有限公司 时间:2024-05-16 11:39:38 [举报]
钛表面生成氧化膜的颜色与生产温度有关。在 200℃ 以下为银白色、300℃时为淡黄色400℃时为金黄色、500℃和 600℃时为蓝色和紫色,700 ~900℃ 为深浅不同的灰色。可根据表面生成氧化膜的颜色来判断焊接过程未保护区的温度。
有两种同素异构的晶体结构,882℃以上到熔点为体心立方晶格,叫β钛,882℃以下为密排六方晶格,叫α 。容器用钛中含 β 稳定元素很少,都是 α铁合金。这些钛在焊接高温下,焊缝及部分热影响区为 β晶格,有晶粒急剧长大的倾向。钛又具有熔点高、比热容大、热导率低等特性,因此焊接时高温停留时间较长约为钢的3~4倍,高温热影响区较宽,使焊缝和高温热影响区的 β 晶粒长大明显,会使焊接接头的塑性下降较多,因而钛焊接时,通常应采用较小的焊接热输入和较快的冷却速度以减少高温停留时间,减少晶粒长大的程度,缩小高温热影响区,减少塑性下降的影响。
在高温下和空气中氧的亲和力非常强,在 200℃ 以上的区域采用惰性气体保护,以避免氧化。钛的弹性模量仅为碳钢的一半,在同样的焊接应力下,钛的焊接变形量会比碳钢大 1 倍。因此焊接钛时,一般应用垫板及压板压紧工件,以减小焊接变形量。
钛及钛合金是一种具有密度小、强度高、耐热性好、韧性高等系列性能的工程结构材料。相关资料表明,钛及钛合金在航空航天工业中的应用占到了钛材总产量的70%左右。目前的飞机、发动机的压气机盘、压气机叶片、风扇叶片以及机匣等均由钛合金制造。而钛合金在飞机及其发动机等方面的应用不可避免的需要使用焊接手段进行连接,因此,钛合金的焊接工艺对扩大钛合金的应用范围具有重要作用。
电子束焊目前越来越多地应用到钛合金的焊接中。电子束焊是利用汇聚的高速电子轰击工件接缝处所产生的热能,使其加热、熔化、冷却结晶,形成焊缝的一种新型焊接技术。真空电子束焊。由于焊接过程是在真空环境中进行,杜绝了空气对焊接缠绕的影响,所以焊缝的保护效果很好。可完全防止大气污染,易获得质量非真空环境下的焊缝。真空电子束焊焊接钛及钛合金具有特的优势,表现为焊接冶金质量好焊缝窄,焊缝及热影响区晶粒细小,接头性能好焊接快。电子束焊后产生的品粒大多是较均匀的等轴晶,焊接接头有较高的温度。由于真空电子束焊焊接需要真空室,所以一般不适合于室外焊接以及大尺寸工件焊接,而且焊缝易出现气孔,不适合于大批量生产。
激光焊能焊接高熔点、难熔、难焊的金属,自动化和柔性化程度高,一般情况下不需要真空工作室。激光焊接具有熔池净化效应,能纯净焊缝金属,焊接的机械性能相当于或优于母材。基于激光焊接具有的诸多优势,它是二十一世纪的制造技术之一,受到的重视,广泛地应用于航空航天、汽车制造、电子轻工业等领域。我国的激光焊接处于世界水平,并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中,具有广泛的应用前景。
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