為了防止鈦合金在超成形中氧化、氫吸收和其他微量元素的污染,需要采取技術(shù)措施使成形的鈦合金部件具有良好的性能。主要措施是涂層保護(hù)、真空加熱和惰性氣體(氬)保護(hù)。涂層保護(hù)法,清洗后,鈦管件批發(fā)在成型毛坯表面涂上一定厚度的保護(hù)涂層,零件脫模后,用堿洗、酸洗或吹砂的方法去除涂層。涂料應(yīng)具備以下主要性能:a、耐高溫,能在750—1050℃高溫下使用;b.應(yīng)具有一定的潤(rùn)滑作用,鈦管件批發(fā)防止毛坯在成型過(guò)程中被擦傷;c、涂層在工作溫度下能牢固附著在坯料表面;d、加熱后易于清除;e、無(wú)有害物質(zhì),不污染環(huán)境,不妨礙人體健康。經(jīng)過(guò)鑒定適于鈦管和鈦合金超塑成形使用的涂料有:Ti—2醇溶性制劑可與Ti—3石墨類(lèi)潤(rùn)滑劑配合使用,適于在750—1050℃下熱成形使用;KBC—12水溶性制劑,可與石墨水劑配合使用。
鈦盤(pán)管的焊接,焊縫工藝評(píng)定試驗(yàn)和腐蝕試驗(yàn)合格后,方可施焊產(chǎn)品。依據(jù)焊接工藝評(píng)定編制焊接工藝規(guī)程,鈦管件批發(fā)依據(jù)焊接工藝規(guī)程的參數(shù)及要求進(jìn)行盤(pán)管的焊接。由于盤(pán)管較長(zhǎng),拼焊時(shí)比較重,手動(dòng)旋轉(zhuǎn)比較困難,所以盤(pán)管可以放在可旋轉(zhuǎn)的支撐輪上,可以旋轉(zhuǎn)焊接。同時(shí)先采用7根直鈦管一組進(jìn)行組焊后一道焊接,焊接時(shí)分兩層,打底焊時(shí)管內(nèi)通純氬氣進(jìn)行保護(hù)(先通氬10~15min,將管內(nèi)的空氣排凈才可以焊接),焊接處管外用保護(hù)罩進(jìn)行保護(hù),待焊的焊口用膠帶密封住,鈦管件批發(fā)將管口用膠帶密封并插入氬氣管通氬氣,最后一個(gè)管口膠帶密封,并打幾個(gè)小孔,以便排除空氣和氬氣。所有焊接口焊接底部焊接后進(jìn)行蓋面焊接,蓋面焊接時(shí)保護(hù)管內(nèi)的水,注意水必須填充管內(nèi),防止管內(nèi)留有空氣,管外用保護(hù)罩通過(guò)氬氣。焊接時(shí),鈦管的溫度必須隨時(shí)控制在200℃以下。
鈦焊管廠(chǎng)家生產(chǎn)的鈦合金具有哪些性能?鈦管件批發(fā)生產(chǎn)的鈦合金具有低密度、高比強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、無(wú)磁性等優(yōu)良綜合性能,成為現(xiàn)代航空宇宙領(lǐng)域有前途的金屬結(jié)構(gòu)材料之一。伴隨著鈦合金的大量應(yīng)用,其冶金質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越受到業(yè)界人士的重視,因此,鈦合金的冶金質(zhì)量問(wèn)題顯得尤為重要。目前,超過(guò)80%的工業(yè)鈦合金用于變形鈦合金,如鈦鍛件、鍛件和軋制型材。鍛造變形是保證鈦合金材料獲得理想組織和性能的主要手段之一,但鈦管件批發(fā)不正確的鍛造技術(shù)往往會(huì)給鈦合金產(chǎn)品帶來(lái)不理想的組織和冶金缺陷,惡化其力學(xué)性能,給鈦合金產(chǎn)品的正常使用帶來(lái)潛在危害,同時(shí)給生產(chǎn)和使用廠(chǎng)家?guī)?lái)很多浪費(fèi)。
一、偏析型缺陷,除β偏析、β斑、富鈦偏析和條狀α偏析外,較危險(xiǎn)的是間隙型α穩(wěn)定偏析(I型α偏析),鈦管件批發(fā)的產(chǎn)品其周?chē)0橛屑?xì)孔、裂紋,含氧、氮等氣體,脆性較大。富鋁型α穩(wěn)定偏析(II型α偏析)也伴有裂紋和脆性,構(gòu)成危險(xiǎn)缺陷。二、夾雜物是由高熔點(diǎn)和高密度金屬夾雜物引起的缺陷,鈦管件批發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品是由鈦合金成分中的高熔點(diǎn)、高密度元素熔化不充分而留在基體中(如鉬夾雜物)形成的,也有冶煉原料(特別是回收料)中混入的硬質(zhì)合金工具碎片或電極焊接工藝不當(dāng)(鈦合金冶煉一般采用真空自耗電極重熔法),如鎢極電弧焊,留下鎢夾雜物、鈦夾雜物等高密度夾雜物。夾雜物的存在很容易導(dǎo)致裂紋的發(fā)生和擴(kuò)展,因此不存在缺陷(例如,在蘇聯(lián)1977年的數(shù)據(jù)中,為了對(duì)鈦合金進(jìn)行X射線(xiàn)檢測(cè),必須記錄直徑為0.3-0.5mm的高密度夾雜物)。三、殘余縮孔引起的缺陷,見(jiàn)實(shí)例。四、孔洞,孔不一定是單一的,也可能是多個(gè)密集的,這將加速低周疲勞裂紋的擴(kuò)展速度,導(dǎo)致提前疲勞破壞。五、裂紋主要指鍛造裂紋。鈦基體的粘度大,流動(dòng)性差,導(dǎo)熱性差,因此在鍛造變形過(guò)程中,由于表面摩擦力大,內(nèi)部變形不均勻明顯,內(nèi)外溫差大等原因,容易在鍛件內(nèi)部產(chǎn)生剪切帶(應(yīng)變線(xiàn)),嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起裂紋,其取向通常是沿著較大變形應(yīng)力方向。六、過(guò)熱引起的缺陷鈦合金的導(dǎo)熱性較差,除了鍛造或原材料加熱不當(dāng)外,由于鍛造過(guò)程中變形的熱效應(yīng),容易引起過(guò)熱。