钛合金(jin)与不锈钢(gang)制品管的焊接性分析

2021-10-19 15:39:57 正佳不锈钢

钛(tai)及其合金因密度小、比强度高和耐腐蚀性好被广泛应用(yong)于医学、化工、交通运(yun)输、核能和电力等领域(yu)，但是钛及(ji)其合金的使用受到了成本限制，并且焊接(jie)和(he)加工性能较差。不锈钢制品管价格经济实惠，而且具有良好的(de)热电性能及力(li)学性能，将两者结合形成异种(zhong)金属结构件可以充分发挥两种金属在性能和经济上(shang)的优势互补。下面(mian)来说说钛合金与不锈钢制品(pin)管的焊接性分析。
钛合(he)金的焊接性
钛合(he)金化学活性大，在高温状态下极易与空气中的氢、氧、二氧化碳(tan)、水等产生化(hua)学反应，造成焊接接头的塑性及冲击韧度下降，同时发生体积膨胀而引起较大的应力，导致(zhi)熔合线附近出(chu)现气孔(kong)，严重时会导致冷裂纹(wen)的产生。钛合金的热物理性能特殊，钛合金具有熔点高、热容(rong)量小(xiao)、热导率(lv)小的特点，因此焊接解冻易产生过热组织，使晶粒变得粗大。而(er)且弹性模(mo)量约比(bi)钢小一半(ban)，所以焊接残余变形较(jiao)大，并且焊后变形的矫正也较为(wei)困难(nan)。
不锈钢制品管的焊接性
不锈钢制(zhi)品管以304不(bu)锈钢为例，一般具有(you)良好(hao)的焊接性能。但当(dang)镍(nie)、钼(mu)含量高的高合金不锈钢进行焊接时，易(yi)产生高温裂纹(wen)，还易发生σ相(xiang)脆化，以及耐蚀性下降和应力腐蚀(shi)裂纹等缺陷。

钛合金与不锈钢制品管的综合焊接性(xing)
目前，钛合金与不锈钢的焊接方法主(zhu)要包括激(ji)光束焊、等离子焊、电子束焊、爆炸焊、摩擦焊和扩(kuo)散焊等。
钛(tai)合金的(de)主要成分钛和不锈钢的(de)主要成分铁都(dou)属于高熔点材料，如果采用熔化焊接的方法进行二者的(de)连接(jie)则加热温度很高(gao)，在焊接加热和冷却的过(guo)程中会产(chan)生很大的焊接应力。另外二者的熔点相差140℃，在焊接过程中熔点低的材料(liao)达到熔化状态(tai)时，熔点(dian)高的材料(liao)仍呈固体状态，这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶(jing)界，会造成低熔点材料的(de)流失、合金元素烧损或蒸(zheng)发，使(shi)焊接接(jie)头难以焊合。

此外，钛的化学性质活泼(po)，容(rong)易与不锈钢(gang)制品(pin)管中铁、铬、镍(nie)等合金元(yuan)素发生化学(xue)反应生成(cheng)金属间化合物，由于金(jin)属(shu)间化合物具(ju)有较(jiao)大的脆性使接头脆化(hua)，在焊接应力的(de)作用下容易导(dao)致焊缝产生裂纹甚至断裂，导致接头的塑性和高温性能变(bian)差，焊接质量下降(jiang)，给二者之间的焊接带来了很(hen)大(da)的困难。而且钛合金与不(bu)锈钢在(zai)密度(du)、比热容、热导率等物理性(xing)能和力学性能上均(jun)有较(jiao)大差异，必然会降低钛合金与不锈钢焊接(jie)的牢固性。
以上就是钛合金与不锈钢制品管的焊接性分析，虽然目前钛合金与不锈钢的(de)焊接仍存在很多(duo)问题(ti)亟待(dai)解决，例如该如何抑制脆性(xing)金属间化合物的形成等。但不可否认(ren)的(de)是，钛合金与不锈钢的(de)焊接，具有(you)较大的实(shi)际意义和经济(ji)效(xiao)益。