鈦焊管廠家在焊接時應哪些注意事項？

鈦比鋼輕45%，比鋁重60%，比其中任何一種都強三倍多。雖然比很多其他金屬貴很多，但是它的耐腐蝕性更高，生命周期成本更低，使用壽命更長，維護和維護成本更低。常見應用包括軍事、航空航天、船舶、化工、發(fā)電、油氣開采以及醫(yī)療設備。

鈦是活性金屬，容易與氧相互作用，容易氧化污染，焊接困難。然而，仔細的準備、穩(wěn)定的技術和廣泛的練習可以完成成功的焊接。

本文重點介紹使用ASTMGr5，國內(nèi)TC4（Ti6Al4V）作為參考的、鈦合金管和管道上的氣體保護鎢極電弧焊（GTAW，也稱為TIG焊或鎢極惰性氣體保護焊）。

鈦的焊接

清潔是至關重要的

焊接鈦焊管需要極其清潔的母材、填充金屬和焊接環(huán)境必須完善。焊工擦身體乳液，例如手霜、成型和拉伸過程中的潤滑脂、車間塵埃、油漆、污垢、切割液和潤滑劑都會導致脆性和焊接失效。

清潔工作區(qū)域，清除各種雜物，保證選擇氣流較小的地方，盡量保證環(huán)境無風，避免焊接時干擾保護氣體。接下來，清潔加油桿和母材上的油污:戴上專門用于此目的的腈手套，以防止操作者手上的護手霜或附著在其他手上的油污摩擦到待焊接的鈦管上。然后將甲基乙基酮（MEK）涂在干凈的無絨布上并擦拭鈦以去除任何殘留的表面污染物。在這個時候把填料棒放在一個密封的容器里以防止進一步污染。

去除焊接前鈦與氧在管道表面反應形成的氧化皮。這種氧化物層為鈦提供了顯著的耐腐蝕性。然而，它必須在焊接前去除，因為它在高于鈦的溫度下熔化，并可以進入熔化的焊接池產(chǎn)生夾雜物，削弱夾層。

無論是帶硬質(zhì)合金去毛刺工具的模具磨床，還是專門用于鈦合金的硬質(zhì)合金銼刀，都可以較好地去除焊接接頭上的氧化層。建議不要使用天鵝絨和磨料。因為有污染。請記住使用低磨削速度以防止過熱。氧化層被磨掉之后，再用MEK或丙酮浸濕的布擦一遍接頭。有些溶劑有低閃點，溶劑在撞擊電弧前必須完全蒸發(fā)。

對鈦管來說，組裝可能比任何其他金屬管都重要，因為這是防止氧進入焊縫的關鍵。接頭應為方形(不得形成v形差距)，有助于減少填充接頭所需的熱量和焊接金屬量，反而降低了燒傷和污染的可能性。

在定位器或工作臺上夾緊部件，以確保兩端盡可能緊密、精準對接。

大多數(shù)薄壁鈦管和管道不需要預熱。但是，如果您計劃焊接厚度超過1/3英寸的鈦管，請咨詢您的焊接設備供應商，因為某些預熱和后加熱可能是有益的。

屏蔽氣體覆蓋的重要性

建議采用純氬氣焊接鈦，因為純度高，含水量低?？梢允褂?5/25的氬/氦混合物來提高穩(wěn)定性并僅在指定時增加滲透。

美國焊接協(xié)會（AWS）建議測量焊接氣體純度，以確保其符合每種應用的標準。保護氣體的純度至少為99.995％，不超過百萬分之20（PPM）的氧氣，露點高于-76華氏度。其他應用需要99.999％的純氬氣流量。

用尾罩裝備焊槍很重要。否則，氧氣污染的風險就會增加，隨之而來的是破裂的可能性。一些焊工會制造自己的尾隨防護罩，雖然有很多款式可供購買。尾隨護罩符合管子的形狀，并沿著管子的GTAW割炬。在火炬及其氬氣流動之后，屏蔽為焊縫提供額外的氬保護。將割炬和尾隨保護氣流設置為20立方英尺/小時（CFH）可提供較佳保護氣體覆蓋率。

始終使用干凈、無孔的塑料軟管向割炬、拖尾護罩和吹掃裝置輸送保護氣體。

填充金屬選擇

焊接厚度大于0.010英寸的鈦管時，請使用填充金屬（參見圖1）。通常，填充金屬應與焊接鈦的等級一致-理論上應完全一致。某些應用允許有例外情況，例如為了提高延展性，填充金屬的屈服強度比母材低。但是，任何變化都應經(jīng)過仔細測試和調(diào)查，以確保其符合工藝要求和規(guī)格。

挑選合適的火焰和消耗品

與其他焊接技術相比，GTAW可以更好地控制焊接工的熱輸入和熔池。具有高頻電弧啟動、遠程電流控制功能、后流定時器和至少250安培輸出gtaw逆變器將是一種優(yōu)良的焊接鈦。

始終將機器的極性設置為直流電極負極（DCEN）。與直流電極正極（DCEP）相比，DCEN具有更深的穿透性。

使變頻器與空氣或水冷火炬相匹配。如果您的焊接溫度低于150安培，其成本低于水冷切割火炬，風冷切割火炬可以提供良好的性能。另一方面，水冷式火炬小，操作簡單，可以在更長的時間內(nèi)以更高的安培數(shù)進行焊接，鈦上的大部分焊接短，產(chǎn)生在150安培以下的輸出水平。

使用2%的金屬鎢電極接地，與焊接電流一致，如下所示

高達90安培：1/16英寸或更小

90-200安培：3/32英寸

超過200安培：1/8英寸

氣體透鏡分布均勻，保護氣體，焊接池上形成平滑的氣流。

打一個弧并開始工作

先切斷進料桿的末端，顯示出純凈、無污染的點，開始焊接。啟動氬氣流幾秒鐘，然后引弧，確保焊接區(qū)域完全覆蓋。

利用變頻器的高頻電弧啟動功能。割炬角度、割炬速度和填絲角度與焊接不銹鋼相似，為焊接鈦管提供了較佳條件。

用鈦制造焊接熔池相當容易，但它可能不容易移動。將焊接熔池與電弧和填充棒一起推動通常可以獲得良好效果，但在焊接時必須將填充棒保持在保護氣體外殼內(nèi)。因為過多的熱量會使焊縫破裂，所以減少熱量輸入也很重要。使用填充金屬的dab技術（以穩(wěn)定的行進速度）。

完成焊接后，允許20到25秒的后續(xù)流動以保護接縫，因為它會冷卻到800華氏度以下的閾值。阻止氧與鈦反應。一些焊接可能需要低于500華氏度的溫度。

一旦焊接完成，鈦就能顯示出它的本來面目。焊接接頭的顏色表明保護氣體保護焊縫免受污染以及氧化層厚度的程度（見圖2）。除了視覺檢查、染料滲透、硬度檢查、X射線檢查、超聲檢查和破壞性檢查外，還可以確定鈦焊縫的質(zhì)量。