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鈦管接頭焊縫的質量分析

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2016-1-5 16:08:05

由鈦及鈦合金良好的耐腐蝕性能在氧化性、中性及有氯離子介質中的耐腐蝕性能大大優于不銹鋼。因此被廣泛應用于冶金、石油化工、海水淡化等設備制造方面,鈦及鈦合金在高溫下對氧、氫、氮和碳的親和力極強,以致焊接接頭的塑、韌性降低’因此鈦材的焊接對焊接熔池及溫度在400度以上的高溫金厲區的保護要求極高。可從焊接接頭顏色上直觀判斷鈦材焊接質量的好壞。

環焊縫焊接接頭存在以下焊接缺陷:未焊透所做9個環焊接頭試樣無一背面焊透,更嚴重的是操作者在施丁中僅僅在3mm厚度方向堆焊縫,表2強度數據足以焊縫的真實受力面積計算的實驗中100%在焊縫處被拉斷賀。觀察斷u均為脆性斷裂,m性指標伸長率幾乎為0。嚴重錯邊:由檢測的焊接接頭可以看出,焊接前坡U組合有很大的隨意性。按照環焊縫設計要求應是開坡口的對接接頭,而實際多數成為未開坡P的搭接形式,焊縫的底部和一側分別與母材連接.使兩被焊材料未被連接在同一平面,而整整錯位了材料厚度3.0mm。這就使得焊接接頭在工作狀態下,除了承受制作產生的應力、工作時的應力之外,還須克服由于錯位產生的附加彎矩。裂紋:環焊縫試樣的放大,試性低,由焊縫根部向焊縫內擴展.裂紋多條。裂紋由焊縫根部始發.在應力作用下內焊縫縱深延伸。氣孔、夾雜:環縱焊縫試樣的斷口可見明顯氣孔,見圖13。這些缺陷的存在也削弱了接頭強度和塑性。焊縫表面寬窄不一,焊道成型很不均勻。

焊縫顏色:銀白色顯示最好保護效果;黃色顯示有輕微氧化;金紫與深藍表示嚴重的氧化。銀白色和黃色的焊縫可達到一、二級焊縫;金紫色僅可達三級焊縫,而深藍色則衣示焊縫不合格。熱影晌區顏色:銀白色顯示好的保護效果;深黃、金紫和深藍其氧化程度依次遞增。允許熱影響區呈銀白色、淡黃色;深黃、金紫表示按頭受到一定程度的氧化,僅能評為二、三級;深藍色氧化更嚴重,僅能評為三級。在現場檢查多處縱環焊縫其焊縫和熱影響區大多處呈現深藍色.僅少部分縱焊縫淡黃色。說明該批鈦管的焊接保護效果很差。
1.焊縫強度:產品材料TA2為工業純鈦,按GH/T3621-1994給出的鈦板室溫力學性能標準中抗拉強度值,經對縱、環焊縫14件拉伸試樣的測試,最高抗拉強度值MPa兩件,占總試樣15%;在標準抗拉強度值下限440MPa以上的試樣3件,占總試樣22.2%,其余62.8%試樣均未達到抗拉強度的下限值。母材抗拉強度符合該標準要求。
2.縱焊縫狀況描述:直管與彎管上的縱焊縫,其管外外觀顏色多在銀白色和黃色之間,顯示焊縫正面保護效果較好;三件拉伸試樣抗拉強度均符合標準要求,但塑性指標都不符合標準要求。僅有試樣斷在母材上1而此試樣塑性指標最高也僅僅為17%。另兩試樣均在熔合線處斷裂,以上種種都說明經焊接后焊接接頭槊性大大下降。
3.經對焊管壁粉末的測試,證實了鈷已被氧化的事實。對斷口成分的分析證實了在未被焊透的鈦材上已沉積了鹽內多種成分的氧化物。
4.塑性指標:GB/T3621-1994給出的鈦板材室溫力學性能標準中塑性指標A為30%-25%。本試驗U件試樣塑性指標A最高值17%僅有一件.其它幾乎測小出塑性指標,全部〖式樣均低于相關標準要求,母材的伸長率分別為:21.5%和19.07%也未達到標準數據的指標。
5.焊接方法選擇鎢極氬氣保護焊是焊接鈦及合金的常用方法。在焊接方法確定之后,應將相關配套材料及工藝確定下來,如根據板材的厚薄選擇鎢棒;確定保護氣體氬氣的純度及焊接時的保護措施等等。

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