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气体杂质在钛合金焊接中的影响

发表日期:2020/10/16    阅读次数:

在常温下,钛及钛合金是比较稳定的。但试验表明,在焊接过程中,液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用,而且在固态下,这些气体已与其发生作用。随着温度的升高,钛及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升,在250℃左右开始吸收氢,从40℃开始吸收氧,从600℃开始吸收氮,这些气体被吸收后,将会直接引起焊接接头脆化,是影响焊接质量的极为重要的因素。

一:氢的影响

氢是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。焊缝含氢量变化对焊缝冲击性能影响最为显著,其主要原因是随焊缝含氢量增加,焊缝中析出的片状或针状TiH,增多。TiH强度很低,故片状或针状TiH,的作用类似缺口,使冲击性能显著降低;焊缝含氢量变化对强度的提高及塑性的降低的作用不很显著。

二:氮的影响

在700℃以上的高温,氮和钛能发生剧烈作用,形成脆硬的氮化钛(Ti-N)。而且氮与钛形成间隙固溶体时所引起的晶格扭曲程度,比氧引起的后果更为严重,因此,氮对提高工业纯钛焊缝的抗拉强度、硬度,降低焊缝的塑性性能比氧更为显著。

三:碳的影响

碳也是钛及钛合金中常见的杂质,实验表明,当碳含量为0.13%时,碳因溶在α钛中,焊缝强度极限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作用强烈。但是当进一步提高焊缝含碳量时,焊缝即出现网状TC,其数量随碳含量增高而增多,使焊缝塑性急剧下降,在焊接应力作用下易出现裂纹。

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