鈦合金與不銹鋼的焊接性分析

時(shí)間：2022-01-21作者：北京華諾恒宇光能科技有限公司瀏覽：742

鈦及鈦合金因?yàn)榫邆鋸?qiáng)度高、溶點(diǎn)高、延展性好、抗腐蝕性能出色等特性，被廣泛運(yùn)用于航天航空、石油化工設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)。可是，因?yàn)殁伒膹椥阅＞叩?、焊接性和工藝性能差，價(jià)錢相對(duì)價(jià)格昂貴，使其運(yùn)用獲得了一定限定。

而不銹鋼是一種高韌性、成本低的構(gòu)造原材料，與此同時(shí)具有較好的耐蝕性、焊接性和工藝性能。假如能將鈦合金與不銹鋼結(jié)合在一起應(yīng)用，其復(fù)合型預(yù)制構(gòu)件就能與此同時(shí)具有二種材質(zhì)的出色性能，與此同時(shí)減少產(chǎn)品成本。但鈦合金和不銹鋼的焊接歸屬于不一樣的金屬材料焊接，全過程中很容易出現(xiàn)的各種各樣焊接問題也不可忽視。

鈦及鈦合金的焊接性

鈦及鈦合金的化工活力大。在高溫情況下非常容易與空氣中的氫、氧、二氧化碳、水等造成化學(xué)變化，導(dǎo)致焊接連接頭的可塑性及沖擊性韌性降低，與此同時(shí)產(chǎn)生容積脹大而造成比較大的內(nèi)應(yīng)力，造成焊接線周邊發(fā)生出氣孔，比較嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)造成冷裂紋的產(chǎn)生。

鈦及鈦合金的熱物理學(xué)性能*特。鈦合金具備溶點(diǎn)高、熱導(dǎo)率小、導(dǎo)熱系數(shù)小的特性，因而焊接解除凍結(jié)易造成太熱機(jī)構(gòu)，使晶體越來越粗壯。

鈦及鈦合金的彈性模具約比鋼小一半，因此焊接殘留形變比較大，而且焊后形變的糾正也比較艱難。

不銹鋼的焊接性

奧氏體不銹鋼一般以13%Cr鋼為意味著（別名420不銹鋼）。在焊接時(shí)很容易發(fā)生**低溫延性、**低溫延展性惡變、隨著硬底化造成的可塑性降低等問題。

金相組織型不銹鋼以18%Cr鋼為意味著（別名430不銹鋼）。焊接溫度做到475℃以內(nèi)時(shí)，鋼的抗壓強(qiáng)度、強(qiáng)度會(huì)明顯提升，而可塑性、延展性顯著降低，造成明顯延性化。在700~800℃長期加溫狀況下，非常容易發(fā)生耐腐蝕性降低及延遲時(shí)間裂紋[i]等問題。

馬氏體型不銹鋼以18%Cr-8%Ni鋼為意味著（別名304不銹鋼），一般具備較好的焊接性能。但當(dāng)鎳、鉬含量高的高鋁合金不銹鋼開展焊接時(shí)，易造成高溫裂紋，還易產(chǎn)生σ相脆化，及其耐腐蝕性降低和晶間腐蝕裂紋等缺點(diǎn)。

兩相不銹鋼兼具馬氏體和金相組織不銹鋼的特性，具備較好的焊接性能，對(duì)焊接熱裂紋敏感度較低。但在熱危害區(qū)域內(nèi)金相組織含量的提升，很有可能導(dǎo)致耐腐蝕性減少及**低溫延展性惡變等問題。

鈦合金與不銹鋼的綜合性焊接性

現(xiàn)階段，鈦合金與不銹鋼的焊接方式主要包含激光焊、低溫等離子焊、電子束焊機(jī)、發(fā)生爆炸焊、攪拌摩擦焊和擴(kuò)散焊等。

鈦合金的主要成分鈦和不銹鋼的主要成分鐵，都是屬于高溶點(diǎn)原材料，但二者的溶點(diǎn)相距140℃。在焊接全過程中，當(dāng)不銹鋼已做到融化情況時(shí)，鈦合金仍呈固態(tài)情況，這時(shí)不銹鋼原材料非常容易滲透到太熱區(qū)的位錯(cuò)，導(dǎo)致不銹鋼原材料的外流、鋁合金原素?zé)g或揮發(fā)，使焊接連接頭無法焊合。

除此之外，鈦的物理性質(zhì)開朗，非常容易與不銹鋼中鐵集團(tuán)、鉻、鎳等鋁合金原素產(chǎn)生化學(xué)變化轉(zhuǎn)化成金屬材料間化學(xué)物質(zhì)，聯(lián)接的時(shí)候容易在接頭處產(chǎn)生延性相和比較大的熱應(yīng)力，造成連接頭裂開。并且鈦合金與不銹鋼在相對(duì)密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)等物理學(xué)性能和結(jié)構(gòu)力學(xué)性能上父有比較大差別，必定會(huì)減少鈦合金與不銹鋼焊接的堅(jiān)固性。

現(xiàn)階段，鈦合金與不銹鋼的焊接仍存有好多問題急需解決。但無可否認(rèn)的是，科學(xué)研究鈦合金與不銹鋼的焊接，具備很大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)收益。





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• 詞條

  詞條說明

• 鈦合金的激光焊

  鈦合金的激光焊激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法，激光焊接具有高能量密度、熱變形小、可聚焦、無接觸加工、深穿透、高效率、高精度、熱影響區(qū)狹窄、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。激光焊能焊接高熔點(diǎn)、難熔、難焊的金屬，自動(dòng)化和柔性化程度高，一般情況下不需要真空工作室。激光焊接具有熔池凈化效應(yīng)，能純凈焊縫金屬，焊接的機(jī)械性能相當(dāng)于或**母材?；诩す夂附泳哂械闹T多優(yōu)勢，它是二十一世紀(jì)**的制造

• 精密零件焊接的激光焊的主要優(yōu)點(diǎn)

  精密零件焊接的激光焊的主要優(yōu)點(diǎn)（1）精密零件焊接的激光可通過光導(dǎo)纖維、棱鏡等光學(xué)方法彎曲傳輸，適用于微型零部件及其它焊接方法難以達(dá)到的部位的焊接，還能通過透明材料進(jìn)行焊接。（2）能量密度高，可實(shí)現(xiàn)高速焊接，熱影響區(qū)和焊接變形都很小，特別適用于熱敏感材料的焊接。（3）精密零件焊接的激光不受電磁場的影響，不產(chǎn)生X射線，*真空保護(hù)，可以用于大型結(jié)構(gòu)的焊接。（4）可直接焊接絕緣導(dǎo)體，而不必預(yù)先剝掉絕緣層

• 【精密金屬零件焊接】不銹鋼精密管件需要怎么焊接？

  不銹鋼較常用的焊接方法是手工焊（MMA），其次是金屬較氣體保護(hù)焊（MIG/MAG）和鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）。焊前準(zhǔn)備：4mm一下的厚度不用開破口，直接焊接，單面一次焊透。4到6 mm厚度對(duì)接焊縫可采用不開破口接頭雙面焊。6 mm以上，一般開V或U，X形坡口。其次：對(duì)焊件，填充焊絲進(jìn)行除油和去氧化皮。以保證焊接質(zhì)量。焊接參數(shù)：包括焊接電流，鎢極直徑，弧長，電弧電壓，焊接速度，保護(hù)氣流，噴嘴直徑

• 【激光焊接加工】怎樣提高激光焊接的加工精度？

  提高激光焊接加工精度的方法1、找好焊接的焦點(diǎn)位置焊接的焦點(diǎn)對(duì)激光焊接的質(zhì)量有很大的影響，焦點(diǎn)的大小主要由焦距的長短決定。因此，為了提高激光焊接的質(zhì)量，短焦距可用于獲得較高的能量密度，但由末端焦距產(chǎn)生的光斑小，工件間的配合間隙小。另外，當(dāng)接頭定位精度不高時(shí)，可采用高能量密度的長焦距焊接。2、掌握好焊接速度專業(yè)激光焊接廠家為了提高加工質(zhì)量，將準(zhǔn)確掌握焊接速度。如果焊接薄板或使用可焊性較好的材料，則采用