什么是鈦焊縫中常見且不可避免的缺陷？氣孔是鈦焊縫中常見且不可避免的缺陷。氣孔是鈦材焊接中常見的工藝缺陷。氣孔生成的機(jī)制是：焊接過程中融入液態(tài)金屬的氣體經(jīng)過擴(kuò)散、脫溶、成核、長大等過程而形成氣泡。由于熔池的凝固結(jié)晶速度很快，長大的氣泡來不及逸出液態(tài)金屬時就以氣孔的形式殘留在固態(tài)金屬中。釀成氣孔的氫氣和一氧化碳等氣體主要由有機(jī)物的污染物晶電弧熱作用產(chǎn)生的。鈦焊管廠家有時焊接前對焊件和焊材做了充分清潔、清洗、清漆保護(hù)的效果也理想，但寒風(fēng)中仍然有氣孔。這表明重要的污染源并沒有完全清除。實踐證明，有一個重要的氣源往往被忽略，那就是空氣中的水分。一個對比實驗證明了這一點。在兩種不通空氣濕度的環(huán)境中焊接：一種情況是在陰雨天氣環(huán)境中，相對濕度在90%以上焊接，另一種是在陽光明媚晴朗天氣環(huán)境中，濕度小于40%焊接。其他焊前清洗、清洗和焊接操作是一樣的。陰雨天空氣濕度較大時鈦焊縫中存在的氣孔既多又大，鈦焊管廠家在空氣濕度較小的情況下的焊縫中沒有見到氣孔。這也表明氣孔的產(chǎn)生與空氣濕度有關(guān)。

鈦管在哪些領(lǐng)域遇到了瓶頸？我國鈦焊管廠家生產(chǎn)的鈦管、鈦合金管在冷卻器領(lǐng)域的應(yīng)用瓶頸，國外鈦管與管板之間的連接采用常規(guī)的膨脹接頭，膨脹接頭長度為管板厚度的90%，管板長度的10%為鈦管與管板的1mm間隙，這種結(jié)構(gòu)用于高鹽、高濕空氣環(huán)境，管板采用復(fù)合材料（降低產(chǎn)品成本），鈦管與管板容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致管板腐蝕，從而導(dǎo)致鈦管與管板的連接失效，以及漏水、渦輪發(fā)電機(jī)故障。鈦焊管廠家的該項目核電動輪發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的制造技術(shù)和重要技術(shù)參數(shù)，國外目前處于保密階段，國外空氣冷卻器中國獨資企業(yè)也無法制造同類鈦管空氣冷卻器。

鈦設(shè)備和鈦管在使用中容易發(fā)生間隙腐蝕，特別是寬度在0.5mm左右的間隙容易發(fā)生腐蝕。換熱器的管與鈦管板之間常發(fā)生槽腐蝕，鈦與非金屬墊片之間的接觸，此外，槽腐蝕在溫度在120℃以上的飽和鹽水中容易發(fā)生。防止裂紋腐蝕的措施有:(1)避免設(shè)備和管道上的裂紋和停滯區(qū)；鈦焊管廠家采用鈦鈀合金法蘭焊環(huán)或鈦墊片和鈦復(fù)合墊片；換熱用鈦管與鈦管板的連接采用強(qiáng)度膨脹和密封焊接；將飽和鹽溶液的溫度控制在70-85℃之間。鈦棒及鈦合金不能用于干氯氣中，即使溫度在0℃以下，也會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，生成四氯化鈦，再分解為二氯化鈦，甚至燃燒。氯中含水量在0.5%以上時，鈦可以保持可靠的穩(wěn)定性。鈦焊管廠家在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量高溫濕氯，溫度為75~90℃，需要冷卻和干燥。鈦在離子膜燒堿生產(chǎn)設(shè)備中的主要應(yīng)用有：陽極體系陽極槽、濃鹽系統(tǒng)加熱器、濃鹽水泵、稀鹽水泵、脫氯塔、稀鹽水系統(tǒng)分配器、儀器和冷卻器；次氯酸鈉系統(tǒng)的冷卻器、吸收塔和分離器；氯氣處理系統(tǒng)的濕氯冷卻器；鹽水系統(tǒng)的液位計；破壞系統(tǒng)的換熱器；堿液循環(huán)泵、堿液系統(tǒng)的堿液冷卻器和上述系統(tǒng)的管道。

通過大量實驗和應(yīng)用實例證明，鈦管在電站凝汽器中的應(yīng)用在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都具有很大的優(yōu)越性。從經(jīng)濟(jì)角度來看，以1983年日本1000mw凝汽器的核電機(jī)組管道（約5萬條凝汽器管）價格為例，根據(jù)凝汽器的使用時間為40年，鋁黃管年平均漏液量為40年。鈦焊管廠家生產(chǎn)的鈦管應(yīng)用于發(fā)電站應(yīng)解決的三個問題:1.腐蝕問題，海水用作沿海電站冷凝器的冷卻水。由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物、海洋生物和各種腐蝕性物質(zhì)，在海水和河水交替出現(xiàn)的微咸水中，情況更加嚴(yán)重。傳統(tǒng)銅平臺金屬管的腐蝕方式有:整體腐蝕(均勻腐蝕)、沖蝕、應(yīng)力腐蝕等。鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性，鈦管凝氣器因腐蝕而消除海水泄漏事故，但耐腐蝕性好，不像銅合金管那樣表面產(chǎn)生含毒物質(zhì)，鈦管內(nèi)壁容易附著海生物，影響傳熱效果，需要相應(yīng)的清洗裝置。2.吸氫問題，雖然鈦表面有致密的鈍化膜，在許多強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中非常耐腐蝕，但鈦與氫的親和力很高。非常容易吸氫。在常溫時就發(fā)生，高溫時(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm)，超過限量就會在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2含量的增加，4j時鈦的沖擊值和延伸率迅速下降。此外，舊機(jī)組改造時，由于管板采用銅合金，冷凝管采用鈦，因此需要采用陰極保護(hù)裝置，防止電化學(xué)腐蝕。比如日立電廠的冷凝器是海水冷卻，鈦管和銅合金板組成熱電偶。當(dāng)保護(hù)電位低于0.75V(SCE)時，出口鈦管端吸收氫氣，氫氣含量達(dá)到650ppm使用一年后；如果電位為0.5~0.75V(SCE)，鈦在常溫下不會吸氫。3.震動問題，由于鈦管的耐腐蝕性好。鈦制凝固器不會因腐蝕而泄漏。但是，鈦管有可能因振動而損壞。為了避免鈦管的振動問題，在制造屏蔽鈦凝固器時，鈦焊管廠家必須確定適當(dāng)?shù)母舭彘g隔的舊單元改造時，必須檢查原來的隔板間隔是否適用。

焊前準(zhǔn)備1）焊接場地及環(huán)境，焊接環(huán)境應(yīng)清潔、無煙、無塵、獨立。施焊環(huán)境的自然條件為：風(fēng)速≥1.5m/s，相對濕度＞80%，溫度＜5℃，雨雪無防時不得施焊。例如，在鋼結(jié)構(gòu)車間焊接時，應(yīng)將鈦焊接區(qū)與鋼結(jié)構(gòu)區(qū)分開，鈦焊管廠家防止鐵粉、氣體等有害雜質(zhì)的污染；焊接應(yīng)遠(yuǎn)離通風(fēng)口和開啟門窗，現(xiàn)場應(yīng)鋪設(shè)橡膠墊。(2)保護(hù)罩的制作，為了使鈦在高溫區(qū)(200℃以上)完全受到氬氣的保護(hù)，必須制作保護(hù)效果好、焊接操作方便的保護(hù)罩。因為保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)直接影響到焊接質(zhì)量和焊接效率，所以經(jīng)過多次結(jié)構(gòu)設(shè)計和焊接試驗，最終確定了保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)形式。另外氬的比重高于空氣，因此保護(hù)罩制作時可以考慮在保護(hù)罩上方留有操作孔。(3)坡口加工坡口應(yīng)進(jìn)行加工，例如，坡口應(yīng)使用坡口機(jī)、氣動內(nèi)磨機(jī)、氧化鋁或碳化硅砂輪拋光片等工具進(jìn)行加工。加工坡口時，請慢慢加工(或用冷卻水冷卻)，鈦焊管廠家以免加工時溫度過高。切削后的坡口表面應(yīng)平整光滑，不能有裂紋、層狀、夾雜、毛刺、飛邊及氧化色等，坡口表面及兩側(cè)30mm以內(nèi)的金屬光澤為銀白色。(4)焊接前清掃焊絲、坡口表面和兩側(cè)20mm范圍內(nèi)進(jìn)行表面清掃。鈦焊管廠家可根據(jù)表面污染程度選用脫脂、機(jī)械清理或化學(xué)清洗，機(jī)械清理時允許使用不銹鋼絲刷。焊接前應(yīng)用丙酮或無水乙醇等溶劑清洗槽和焊絲，清洗后不要觸摸手，及時在4小時內(nèi)焊接，過期焊接應(yīng)再次清洗。清潔焊絲不得隨意扔到地上，鈦焊管廠家應(yīng)放置在清潔焊絲管內(nèi)，以防再次污染。

氣雜質(zhì)對金屬焊接性能的影響，鈦具有較高的化學(xué)活躍性，與空氣中的氧、氮具有極高的親和力。溫度較低時，鈦與氧相互作用，形成一層致密的氧化膜，其厚度隨溫度升高而增加，在600攝氏度以上時，鈦開始吸收氧，并將氧溶解于鈦中。當(dāng)溫度再次升高時，鈦的活性急劇增加，與氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，形成氧化鈦。鈦在300°C以上開始吸氫，在700°C以上開始吸收氮。由于鈦被氧和氮污染，鈦的強(qiáng)度和硬度增加，而塑性降低。氧氣比氮氣的影響更大。鈦中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%~0.05%時，鈦焊管廠家會使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降，而塑性卻下降較少。這意味著氫化物引起的脆性。氫也是焊縫中氣孔的來源。在焊接過程中，熔池就像一個小型冶金爐，熔融金屬與空氣接觸。如果鈦焊管廠家不采取相應(yīng)的防護(hù)措施，熔融的金屬和空氣被隔絕，氧、氮、氫等氣體要素融入鈦中，形成脆性氧化物和氮化物，焊接金屬的塑性下降，拉伸強(qiáng)度上升，嚴(yán)重的情況下裂，塑性等于0。