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钛管接头焊缝的质量分析

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2016-1-5 16:08:05

由钛及钛合金良好的耐腐蚀性能在氧化性、中性及有氯离子介质中的耐腐蚀性能大大优于不锈钢。因此被广泛应用于冶金、石油化工、海水淡化等设备制造方面,钛及钛合金在高温下对氧、氢、氮和碳的亲和力极强,以致焊接接头的塑、韧性降低’因此钛材的焊接对焊接熔池及温度在400度以上的高溫金厲区的保护要求极高。可从焊接接头颜色上直观判断钛材焊接质量的好坏。

环焊缝焊接接头存在以下焊接缺陷:未焊透所做9个环焊接头试样无一背面焊透,更严重的是操作者在施丁中仅仅在3mm厚度方向堆焊缝,表2强度数据足以焊缝的真实受力面积计算的实验中100%在焊缝处被拉断贺。观察断u均为脆性断裂,m性指标伸长率几乎为0。严重错边:由检测的焊接接头可以看出,焊接前坡U组合有很大的随意性。按照环焊缝设计要求应是开坡口的对接接头,而实际多数成为未开坡P的搭接形式,焊缝的底部和一侧分别与母材连接.使两被焊材料未被连接在同一平面,而整整错位了材料厚度3.0mm。这就使得焊接接头在工作状态下,除了承受制作产生的应力、工作时的应力之外,还须克服由于错位产生的附加弯矩。裂纹:环焊缝试样的放大,试性低,由焊缝根部向焊缝内扩展.裂纹多条。裂纹由焊缝根部始发.在应力作用下內焊缝纵深延伸。气孔、夹杂:环纵焊缝试样的断口可见明显气孔,见图13。这些缺陷的存在也削弱了接头强度和塑性。焊缝表面宽窄不一,焊道成型很不均匀。

焊缝颜色:银白色显示最好保护效果;黄色显示有轻微氧化;金紫与深蓝表示严重的氧化。银白色和黄色的焊缝可达到一、二级焊缝;金紫色仅可达三级焊缝,而深蓝色则衣示焊缝不合格。热影晌区颜色:银白色显示好的保护效果;深黄、金紫和深蓝其氧化程度依次递增。允许热影响区呈银白色、淡黄色;深黄、金紫表示按头受到一定程度的氧化,仅能评为二、三级;深蓝色氧化更严重,仅能评为三级。在现场检查多处纵环焊缝其焊缝和热影响区大多处呈现深蓝色.仅少部分纵焊缝淡黄色。说明该批钛管的焊接保护效果很差。
1.焊缝强度:产品材料TA2为工业纯钛,按GH/T3621-1994给出的钛板室温力学性能标准中抗拉强度值,经对纵、环焊缝14件拉伸试样的测试,最高抗拉强度值MPa两件,占总试样15%;在标准抗拉强度值下限440MPa以上的试样3件,占总试样22.2%,其余62.8%试样均未达到抗拉强度的下限值。母材抗拉强度符合该标准要求。
2.纵焊缝状况描述:直管与弯管上的纵焊缝,其管外外观颜色多在银白色和黄色之间,显示焊缝正面保护效果较好;三件拉伸试样抗拉强度均符合标准要求,但塑性指标都不符合标准要求。仅有试样断在母材上1而此试样塑性指标最高也仅仅为17%。另两试样均在熔合线处断裂,以上种种都说明经焊接后焊接接头槊性大大下降。
3.经对焊管壁粉末的测试,证实了钴已被氧化的事实。对断口成分的分析证实了在未被焊透的钛材上已沉积了盐内多种成分的氧化物。
4.塑性指标:GB/T3621-1994给出的钛板材室温力学性能标准中塑性指标A为30%-25%。本试验U件试样塑性指标A最高值17%仅有一件.其它几乎测小出塑性指标,全部〖式样均低于相关标准要求,母材的伸长率分別为:21.5%和19.07%也未达到标准数据的指标。
5.焊接方法选择钨极氩气保护焊是焊接钛及合金的常用方法。在焊接方法确定之后,应将相关配套材料及工艺确定下来,如根据板材的厚薄选择钨棒;确定保护气体氩气的纯度及焊接时的保护措施等等。

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