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关键词:钛合金焊接   

钛合金的焊接(2)

2008-02-29  来源:中国金属加工在线(mw1950.com)  
   五、着色检测的办法

    硬度测试和涡流检测可以用来检测接头是否含杂质,因为含有杂质时接头性质会发生改变,主要表现在含有杂质时接头的硬度和电阻率会显著变高。便携式手持硬度测试仪可以原位进行测试焊接件的硬度。这一技术的应用可以方便的检测出焊接质量的好坏。一般情况下,钛合金出现焊接裂纹的情况比较少。然而,有时也会在焊缝或因含杂质而产生裂纹。此时,缺陷可以通过着色检查来发现,同时此方法对疏松也有一定的效果。必须注意的是,在继续进行焊接前一定要将着色液清洗干净。

    六、缺陷的修复

    1. 微小缺陷的局部修复

    钛合金接头上的微小缺陷( 如疏松) 的修复是非常容易的。采用钻孔或打磨的方法将受影响的区域清理干净,然后进行填补。需要注意的是一定要确保焊补金属已经完全填充了修补区。

    2. 线性显示的修复

    如果X 光底片显示疏松已经呈线性显示,则可以采用表面重熔的办法进行修复。该表面重熔时所采用的能量应当比先前焊接时所采用的能量要大,以确保将潜在的疏松均熔化透。如果该方法不奏效,或者该缺陷本身就非常严重,则只好将整个焊接区清理干净,然后重新焊接。这一缺陷的修补费力而且会增加成本,在操作时一定要注意保证质量。

    3. 变形

    由于焊接时局部热输入较大,而且钛合金导热性差,从而在焊接处附近产生非线性应力。开始时熔池由于金属被加热而形成,从而在熔池附近产生应力集中。然而,由于金属的基体大,而熔池和热影响区相对区域要小,从而应力在接头和热影响区附近累积。如果由于热膨胀产生的力超过了基体金属的压应力,则局部塑性变形就导致结构的永久变形。变形的类型和程度主要受材料的性质、受约束的程度、接头的设计、添料方式和焊接过程所影响。

    4. 基体材料性质

    影响变形的基体材料性质主要有热膨胀系数(系数越大,变形越容易) 、单位体积的热容( 热容越小越容易变形) 等。由于变形是张应力和材料压受力相互作用的结果,因此热膨胀系数对变形程度具有至关重要的影响。简单的计算和实际操作发现钛合金变形的程度位于钢和不锈钢之间( 即变形程度稍高于钢而稍低于奥氏体不锈钢) 。

    5. 抑制夹具

    如果零件在焊接时不进行夹持,则它的变形会导致应力得到释放。因此各种用来防止移动和变形的夹持方法在焊接时得到应用。但需要指出的是,夹持越紧,则在材料中产生的应力越大。所以为了减少变形,首先要使用刚性夹具并在夹具上进行冷却,从而限制变形;焊接工艺上要采取对称性的焊接操作和合理的焊接顺序,因为使用了刚性夹具虽然使变形得到抑制,但夹具去掉后还会产生新的变形;焊接夹具的压力一定要均匀,否则也会产生变形。

    七、结语

    目前钛合金的焊接虽然并不广泛,但只要注意以上问题还是能够很好实现钛合金的焊接。以上只是我们在修复钛合金部件时不断摸索总结出来的一点经验,实际工作中还有可能发现更多的问题,在此只是抛砖引玉。

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