钛及其合金的焊接性   陶瓷切割机械

1)气体杂质对焊接性的影响钛的化学活性高，一般认为只要温度超过400℃就开始，而高于600℃就剧烈与空气中的氧反应，生成很稳定的氧化物。在高温下，它还对氧、氮和氢有很高的溶解度，这些元素固溶在金属中。所溶解的氢会降低钛及钛合金的韧性，增加它的缺口敏感性。溶解少量的氧和氮就明显地增加钛及钛合金的硬度，降低塑性。由此可见，钛及钛合金必须在高纯度的惰性气体或高真空条件下焊接，才能避免脆化。钛及钛合金在高温下也与碳起反应而形成碳化物。适当的含碳最能增加强度，但在金属中，如果含有过度的碳化物会引起脆化。氢是引起冷裂纹和气孔的主要原因。因为氢在低于300℃的α相中溶解度很小，在室温时只有0.002%，一般焊缝的含氛量都超过此限量。当焊缝或热影响区在焊后冷却到300℃以下时，过饱和氢即以氢化钛(y相)形式析出。由于a-y的转变伴随着体积的增大，因而产生晶间应力而可能引起微裂纹。在外应力作用下，可扩展成宏观裂纹。如果焊缝中的氢、氛量也较高，会使塑性不高，将更增加焊缝金属对冷裂纹的敏感性。www.dwinauto.com

2)焊接热循环和合金元素对焊接性的影响纯钛在转变温度(892℃)以下为密排六方结晶组织，称之为a相，高于转变温度，将转变为体心立方晶格，称之为B相。转变温度受钛中杂质元素含量的影响而变化。B相晶粒在加热时有过热和长大的倾向。由于钛的熔化温度高(1668℃)，热导率和体积热容量小，所以焊接时的高温区较钢、铝、铜为大，高温停留时间长、冷却速度慢，这都使高温B相的品粒极易过热和长大而降低塑性。为防止这一问题的出现，就要求采用冷却速度快的工艺参数进行焊接。但钛的淬火倾向也较大，在焊接热循环的作用下，加热到B相区再冷却下来所得的组织为针状α相，这类似于钢中的马氏体组织，塑性较差。因此，必须同时兼顾过热和淬硬倾向，选择合适的焊接工艺参数。氩弧焊是目前焊接钛及钛合金应用最广的方法。其他诸如等离子弧焊、真空电子束焊，钎焊及激光焊在不同场合也都有应用。www.dwinauto.com