2010/10/15 11:01:55
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内容摘要:不锈钢与钛及钛合金的焊接
钛及钛合金具有密度小,在常温下和高温下强度高且在许多种腐蚀介质中具有优良的耐蚀性能。钢(不锈钢)与钛及钛合金的双金属结构在化工、航天、航空等工业中得到应用,但其焊接的难度很大。
钢(不锈钢)与钛及钛合金焊接时,焊缝中易形成金属间化合物(TiFe,TiFe
2等),焊接接头塑性急剧下降而脆性大大提高。
随着温度的提高,钛及钛合金的吸气(如氧、氢、氮)能力明显提高。钛从250℃开始吸收氢,从400℃开始吸收氧,从600℃开始吸收氮。焊接区含有大量的空气,从而给钛及钛合金吸气提供了方便。在溶池凝固时,吸收的气体来不及逸出,残留在焊缝的气体就形成气孔。
为了得到不锈钢与钛及钛合金的优质焊接接头,首先要选用合适的焊接材料,使焊缝金属少出现金属间化合物;其次选择合理的焊接工艺,
使熔池和焊缝金属始终处于惰性气体保护中,避免形成气孔;最后选用行之有效的焊接方法。
钛与不锈钢中的铁、铬、镍能形成多种成分复杂的金属间化合物,故用熔焊方法无法实现这两种金属之间的焊接。但是钛可以与锆、铬、铌、钽、钒的焊缝具有良好的塑性。因此钢(不锈钢)与钛及及钛合金焊接只好采用间接熔焊的方法,即事先制作一个过渡段,然后各端分别进行同种材料的熔焊。由于上述几种同钛有良好焊接性的材料都很贵重,所以过渡段中的真正过渡层作得很薄,例如将一、二种中间金属薄层轧制在钢和钛及钛合金之间(如钛或钛合金一钒一铜一碳钢或不锈钢),用电子束焊接方法将过渡段同钢与钛合金焊接,其示意图如图8-35所示。比较经济的办法是通过爆炸焊接方法将不锈钢与钛及钛合金预先焊成不可分割的整体作为过渡段,然后再分别与不锈钢、钛及钛合金焊接起来。但由于爆炸焊接接头在熔化焊的高温热循环产生的应力作用下,可能会发生剥离。
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