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鈦合金與(yu)不銹(xiu)鋼制(zhi)品管的焊(han)接(jie)性分析

2021-10-19 15:39:57 正佳不銹鋼

? ? ? ?鈦及其合(he)金因(yin)密度(du)小、比強度(du)高和耐(nai)腐蝕(shi)性好(hao)被廣泛應用于(yu)醫學、化工、交通運輸、核能(neng)和電力等領域，但是(shi)鈦及其(qi)合金的使用受到了成本限制，并且焊接和加(jia)工性能較差。不銹鋼制品管價格經濟實(shi)惠，而且具有良好的熱電性能及力學性能，將兩(liang)者結合形成異種金屬結構件可以充分發揮兩種(zhong)金屬在性能和經濟上的優勢(shi)互補(bu)。下面來說說鈦合金與(yu)不銹鋼制品管的(de)焊接性分析(xi)。
鈦合金的焊接性
? ? ? ?鈦合金化學活性大，在高(gao)溫狀態下極易與空氣中的氫、氧、二氧化碳、水等產生化學反應，造成焊接接頭的塑性及沖擊韌度下降，同時發生體積膨(peng)脹而引起較大的應力，導致(zhi)熔(rong)合線附近出現氣(qi)孔，嚴重時(shi)會導致冷裂紋的產生(sheng)。鈦合金的熱物理性能特殊，鈦合金具有熔點高、熱(re)容量(liang)小、熱導率小的特點，因此焊接解凍易產生(sheng)過(guo)熱組織，使晶粒變得粗大。而(er)且彈性模量約比鋼小一半，所以焊接殘余變形較大，并且焊后(hou)變形的矯正也較為(wei)困難。
不銹(xiu)鋼制品管的焊接性
? ? ? ?不銹(xiu)鋼制(zhi)品管以304不銹鋼為例，一般(ban)具有良好(hao)的焊(han)接性能。但當鎳(nie)、鉬含量高的高合金不銹鋼進(jin)行焊接時，易產生高溫裂紋，還易發生(sheng)σ相脆化，以(yi)及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷(xian)。

鈦合金與不銹鋼制品管的綜合焊接性
? ? ? ?目前，鈦合金與不銹鋼的焊接方法主要(yao)包括激光束焊、等離子焊、電子束焊、爆(bao)炸焊、摩擦焊和擴散(san)焊等。
? ? ? ?鈦合金的主要成分鈦和不銹鋼的主要成分鐵都(dou)屬于(yu)高熔點材料，如果采用(yong)熔化焊接的方(fang)法進行二(er)者的連接(jie)則加熱溫度很高，在焊接加熱和冷卻的過程中會產生很大的焊接應力。另外二者的熔點相差140℃，在焊接過程中熔點低的材料達到(dao)熔化狀態時(shi)，熔點高的材料仍呈固體狀態，這時已經熔化的材料容易滲入過熱區的晶界，會造成低熔點材料的流失、合金元素燒損或蒸發，使焊接接頭難以焊合。

? ? ? ?此外，鈦的化學性質活潑，容易與不銹鋼制(zhi)品管中鐵、鉻、鎳等合金元素發生化學反應生成金屬間(jian)化合物，由于金屬(shu)間化合物具有較大的脆性使接頭脆化，在焊(han)接應力的作用下容易導致(zhi)焊縫產生(sheng)裂紋甚至斷裂，導致接頭的(de)塑性(xing)和高(gao)溫性能變差，焊接質量下降，給二者之間的焊接(jie)帶來了很大的困難。而且鈦(tai)合金與(yu)不(bu)銹鋼在密度、比熱容、熱導(dao)率等(deng)物理性能和力學性能(neng)上均有較大差異，必然會降低鈦合金與不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)的(de)牢固性。
? ? ? ?以上(shang)就是鈦合(he)金與不銹鋼制品管的焊接(jie)性分析，雖然目前鈦合金與不(bu)銹鋼(gang)的焊接仍存在很多問題亟待(dai)解(jie)決(jue)，例如該如何抑(yi)制脆性金屬間化合(he)物的形成等。但不可(ke)否認的是，鈦合金與不銹鋼的焊接，具有較大(da)的實際(ji)意(yi)義和(he)經(jing)濟效益。
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