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品牌 中凱興

材質(zhì) 鈦合金

分類 鈦焊管

種類 齊全

產(chǎn)地 寶雞

規(guī)格 定制

含量 標(biāo)準(zhǔn)

周期 按貨量

應(yīng)用行業(yè) 航空，化工，石油，機械，醫(yī)療

特性 耐高溫_耐腐蝕

生產(chǎn)工藝 鍛造_熱軋-冷軋_退火_酸洗

商品介紹

寶雞中凱興  鈦焊管 鈦管道 鈦管件廠家

鈦合金管道焊接通常是現(xiàn)場全位置焊接,其難度比不銹鋼管焊接高得多,對400℃以上的鈦及其合金焊縫區(qū)必須要進(jìn)行保護,因其化學(xué)性質(zhì)特別活潑,很容易吸收有害氣體,導(dǎo)致材料性能下降,甚致出現(xiàn)裂紋。所以在焊接時要特別注意以下幾個事項:

在焊接鈦及其合金管道時,焊材選用基本上以等強原則,找不到合適的焊材時,可采用從母材上切取的方法來解決;而氬氣的選用將直接影響焊縫的硬度和韌性,對焊接裂紋的產(chǎn)生也有明顯的影響,所以要求選用(特別是純鈦)高純度氬氣(99.99%)。

鈦管切割及破口制作應(yīng)采用冷加工方法,不得使其過熱而變色。在坡口內(nèi)外表面不小于20mm范圍內(nèi)用砂輪或不銹鋼絲輪打磨出金屬光澤，用刮刀修整坡口的毛刺后再打磨光滑，避免在清洗時掛上布絲。

清洗質(zhì)量的好壞直接影響到焊接裂紋和氣孔的產(chǎn)生，通常先采用酸洗（3%HF＋35%HNO3＋H2O），再用清水沖洗干凈，烘干，焊前用丙酮或酒精擦拭。清洗后的焊口必須馬上焊完，不得超過4h,否則需要重新清洗。清洗時不能使用橡皮手套，應(yīng)使用白凈棉布手套。

鈦合金管焊接時焊接區(qū)域的保護至關(guān)重要，與不銹鋼管道焊接相似，但氣體保護的要求更加嚴(yán)格，管內(nèi)充氬要持續(xù)到焊接結(jié)束，直到焊接區(qū)域溫度降至350℃以下才可停止；管外正面氬氣保護采用大直徑的噴嘴，并使用加長拖罩，為了提高保護效果，當(dāng)焊接結(jié)束時，拖罩并沒有結(jié)束，必須等溫度降至200℃以下才能停止送氣，取下拖罩。

鈦合金管TIG焊接時的操作手法基本上與不銹鋼相似，在完全焊透的情況下盡量采用較小的焊接線能量，即快速焊直線運槍和填充焊絲。焊接操作主要注意以下幾點：

焊前預(yù)先通一段時間進(jìn)行置換，可采用明火檢測法對焊口進(jìn)行檢查，確認(rèn)管內(nèi)氣體完全是氬氣后，再進(jìn)行焊接。采用短弧焊，不擺動焊槍和焊絲。蓋面時即是要擺動，也只是微幅慢速擺動。焊絲端部在焊接過程中不能脫離保護范圍，否則焊絲端部會被氧化，如發(fā)現(xiàn)焊絲端部已經(jīng)氧化，須將氧化部分切去后才能使用。停焊后要滯后送氣，直至焊接區(qū)溫度降至300℃以下。焊接時，起弧和收弧點必須在破口內(nèi)進(jìn)行不得在母材上起弧和收弧。

送絲的時候不能將焊絲快速地一送一抽填絲，應(yīng)當(dāng)慢速均勻地將焊絲往熔池里面送，否則會造成氣體紊亂，影響保護效果。焊接時噴嘴和管口的距離在不影響視線的情況下越低越好，角度為75°左右，但又不能鎢極與母材相碰而引起夾鎢;焊絲與管口的夾角為12°左右。在焊接過程中，必須嚴(yán)格控制層間溫度，美韓萬一層要等溫度降至室溫時再繼續(xù)焊接下一層。膠皮封堵板與管內(nèi)徑之間應(yīng)有0.5～1mm間隙，在焊接時可起到焊前置換管內(nèi)空氣、焊接過程中釋放多余氬氣和冷卻的作用。焊接時要時刻觀測焊縫表面顏色，以銀白色為，其次為金黃、紫、藍(lán)、灰、灰白。

焊接環(huán)境很重要，施焊現(xiàn)場必須保持干燥和清潔，焊接時的環(huán)境溫度應(yīng)控制在18°以上；焊接區(qū)域沒有穿堂風(fēng)，焊接熔池和熱影響區(qū)禁止水、水汽或其他氣體滲入，否則一定要有遮擋措施，避免焊縫受到污染而影響焊接質(zhì)量�？傊�，要焊好鈦及其合金管道，從選焊材、開坡口打磨、清洗烘干、環(huán)境措施、氣體保護、工藝參數(shù)、焊接操作等每個環(huán)節(jié)都很重要，認(rèn)真對待，這樣才能焊出合格的焊接接頭。

鈦管件中的鈦具有穩(wěn)定的化學(xué)特性和良好的生物相容性。在人體里，它能抵御滲出物的侵蝕，對人們身體沒有損害，符合任意消菌方法。由于鈦盤管中的鈦具有相當(dāng)高的耐腐蝕性和穩(wěn)定性，材料與干燥時間之間不會出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，因此它是一種對人們身體沒有影響的金屬，不會引起過激反應(yīng)。

鈦管的優(yōu)點所在：

1.鈦管的比強度高。鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右，僅為鋼的60％，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，見表7-1，可制出單位強度高、剛性好、質(zhì)輕的零、部件。目前飛機的發(fā)動機構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。

2.鈦管的熱強度高。使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內(nèi)仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達(dá)500℃，鋁合金則在200℃以下。

3.鈦管的抗蝕性好。鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。

4.鈦管的低溫性能好。鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。

5.鈦管的化學(xué)活性大。鈦的化學(xué)活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2％時，會在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN硬質(zhì)表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。

6.鈦管的導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小。鈦的導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜制作細(xì)長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。

鈦管焊接工藝

1.1 鈦管的設(shè)計技術(shù)條件與標(biāo)準(zhǔn)

1.2 焊接特點

鈦管焊接是利用惰性氣體對焊接區(qū)進(jìn)行有效保護的TiG焊接工藝（烏極惰性氣體保護焊）。由于鈦材具有特殊的物理化學(xué)特性，因而其焊接工藝與其它金屬存在較大差異。焊接時必須：（1）焊接區(qū)金屬在250℃以上不受活性氣體N，0、H及有害雜質(zhì)元素C，F(xiàn)e，Mn等的污染。（2）不能形成粗晶組織。（3）不能產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。所以，焊接過程須按合理的工藝，嚴(yán)格按工序質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，實行全過程的質(zhì)量控制。使人、機、料、法各因素均處于良好的受控狀態(tài)，從而在合理的工期內(nèi)，鈦管的焊接質(zhì)量。

2 材料、設(shè)備及工具要求

2.1 鈦管及配件；應(yīng)具有制造廠的出廠合格證和質(zhì)量證明書。經(jīng)復(fù)驗其規(guī)格、化學(xué)成分、力學(xué)性能及供貨狀態(tài)均應(yīng)符合DIN17850標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.2 焊接材料

2.2.1 焊絲：焊絲牌號為ERTi-2。選擇焊絲應(yīng)符合：（1）焊絲的化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)與母材相當(dāng)；（2）若焊件要求有較高的塑性時，應(yīng)采用純度比母材高的焊絲。

2.2.2 焊絲在使用前要進(jìn)行材質(zhì)復(fù)驗，檢查出廠合格證和質(zhì)量證明書；焊絲表面應(yīng)清潔，無氧化色、無裂紋、起皮、斑疤和夾渣等

缺陷。焊絲的化學(xué)成分應(yīng)符合AWS A5．16一70的有關(guān)規(guī)定。

2.2.3 氬氣：工業(yè)一級純氬，純度不得低于99．98%，含水量小于50Mg/L氬氣在使用前先檢查瓶體上的出廠合格證，以驗證氫氣的純度指標(biāo)，然后查瓶閥有無漏氣或失靈現(xiàn)象。

2.2.4 鎢極：選用φ2.0～φ3.0 mm鈰鎢極，其化學(xué)成分應(yīng)符合如下要求：成份%

牌號 W CeO Fe2O3+Al2O3 SiO2 Mo CuO Wce-20 余量 2.0 ≤0.02 ≤0.06 ≤0.01 ≤0.01

2.3 焊接設(shè)備

2.3.1 焊機：采用直流TiG焊機。焊機應(yīng)優(yōu)良的工作特性和調(diào)節(jié)特性，同時配備有完好的電流表和電壓表。

2.3.2 焊炬:采用QS一75°/500型水冷式TiG焊焊炬。焊炬應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單，輕巧耐用，槍體嚴(yán)密，絕緣良好，氣流穩(wěn)定，夾鎢捧牢固，適合于各種位焊接的特點。

2.3.3 氬氣輸送管；采用半硬質(zhì)塑料管，不宜用橡膠軟管和其它吸濕材料。使用時應(yīng)專用，不得與輸送其它氣體的管相互串用。氬氣管不宜過長，以免壓力降過大引起氣流不穩(wěn),一般不超過30m。

2.3.4 焊接夾具：用奧氏體不銹鋼或銅制管卡蘭、鎖緊螺栓等組對鈦管及配件。應(yīng)確保對鈦管及配件有一定的夾緊力,以軸線一致，間隙均勻合適。

2.3.5 輔助設(shè)備及工具：氬氣保護罩，磨光機，專用銼刀，不銹鋼絲刷等

3 焊接工藝

3.1 管道預(yù)制階段

3.1.1 管道切割與坡口加工；管材切割與坡口加工應(yīng)在專門的作業(yè)場所內(nèi)采用機械加工方法進(jìn)行。加工時要用非污染介質(zhì)潔凈水進(jìn)行冷卻，以防氧化。加工工具應(yīng)專用，并保持清潔，以防鐵質(zhì)污染。加工好的管口應(yīng)表面平整，無裂紋、重皮等缺陷。切口平面傾斜度偏差不超過管徑的1%。

3.1.2 表面清理：用奧氏體不銹鋼制的鋼絲刷鈦管所有焊接表面及坡口附近100mm內(nèi)的銹皮、油漆、臟物、灰塵和能與鈦材起反應(yīng)的雜物。用砂輪修整加工面，飛邊、毛刺、凸凹等缺陷。

3.1.3 組對：將鈦管、配件對準(zhǔn)、夾好，軸線不得偏移，間隙均勻一致，并應(yīng)防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強制組對。定位焊采用和正式焊接相同的焊接工藝。

3.1.4 脫脂處理：用賽璐珞海棉沾無硫乙醇或無硫丙酮對所有焊接表面和坡口附近50mm內(nèi)全部做脫脂處理，處理后的表面應(yīng)無任何殘留物。

3.1.5 焊接：應(yīng)在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下進(jìn)行。

3.1.5.1 焊接工藝評定

在鈦管正式施焊前，用φ252×14 TA2管進(jìn)行焊接性試驗，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行φ36×4，φ252×14垂直固定及水平固定位置的四項焊接工藝評定。焊接工藝評定宜在焊接試驗室進(jìn)行。試驗前擬定了與工程施工實際相同的焊接方案，評定原則、要求、方法均按ASME IX執(zhí)行。評定合格的工藝參數(shù)如下：

a、坡口條件

管壁厚(mm) 坡口形式 坡口角度 對口間隙(mm) 鈍邊(mm) 清理范圍(mm)≤2 V 50° 0～0.8 0～0.8 每側(cè)50～100＜2 V 60° 0.5～2 1～1.5 每側(cè)50～100

b電源種類和特性:直流正接

3.1.5.2 焊工資格

根據(jù)焊接工藝評定所提供的工藝參數(shù)，在專家的指導(dǎo)下組織焊工進(jìn)行學(xué)習(xí)，并請有經(jīng)驗的焊工師傅作示范，對將參與焊接的焊工進(jìn)行操作技能培訓(xùn)和考試。結(jié)果參加培訓(xùn)的五名焊工全部通過DIN8560規(guī)定的考試，并參加鈦管的焊接工作。

3.1.5.3 焊材

焊絲為德方提供的ERTi-2，規(guī)格經(jīng)工藝評定后確定為φ2.0、φ3.0。焊絲在使用前應(yīng)按坡口的清理方法進(jìn)行表面清理及脫脂處理，施焊時焊絲的端部應(yīng)除去10～20mm長。

3.1.5.4 焊接環(huán)境

鈦管施工需在預(yù)制廠房內(nèi)進(jìn)行，在現(xiàn)場焊接固定口時，應(yīng)根據(jù)需要搭設(shè)防雨、防風(fēng)棚，焊接環(huán)境符合工藝要求。若出現(xiàn)下列條件之一時，不準(zhǔn)進(jìn)行焊接。

3.1.5.5 層間清理與保護

對多層焊道，在下一層施焊前，首先檢查表面氧化程度，如有異常情況，應(yīng)立即進(jìn)行表面處理或返修處理，處理時必須用專用的奧氏體不銹鋼制鋼絲刷和砂輪。

3.1.5.6 焊縫表面酸洗鈍化處理

鈦材焊接后，經(jīng)表面色澤檢查合格后須對焊縫和熱影響區(qū)進(jìn)行酸洗鈍化處理。酸洗后必須立即用水徹底沖洗．以除去殘留在焊件上的酸液。整個酸洗過程的溫度應(yīng)控制在40℃以下。酸洗鈍化液按下列比例配方；

3.1.6 焊接檢驗

所有焊縫均應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，X射線照相檢查，著色檢驗和壓力試驗等項檢驗，均應(yīng)合格。

3.2 管道安裝階段

經(jīng)檢驗合格的預(yù)制管道接單線圖及安裝質(zhì)量要求進(jìn)行管道安裝。安裝時不能將鐵質(zhì)工具和支架與鈦管直接接觸，不能用強制方法固定鈦管。安裝時的現(xiàn)場固定焊口，焊接工藝同預(yù)制管道時的工藝．焊工應(yīng)是全位置焊接培訓(xùn)考試合格的焊工。

4 焊接質(zhì)量控制

4．1組對質(zhì)量控制：組對時須將方向長度偏差、間距偏差、角度偏差、法蘭相鄰螺栓距離偏差、法蘭面與管中心垂直偏差等，均應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

4．2施焊質(zhì)量控制：焊接重點控制焊工、焊材、焊接工藝和無損檢測幾個主要環(huán)節(jié)。主要采取如下措施；

4．2．1加強氬氣對焊接區(qū)的保護

鈦在250℃以上吸氫，400℃以上吸氧，600℃以上吸氮，這些元素的滲入將大大降低鈦的力學(xué)性能。因此氬氣對熱態(tài)焊縫的保護是焊接接頭質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。鈦材管道的焊接保護都是通過管內(nèi)通氬，管外用專門的保護罩來進(jìn)行的。保護罩的形式一般有整罩結(jié)構(gòu)、半罩結(jié)構(gòu)和彎頭罩結(jié)構(gòu)。

a、整罩結(jié)構(gòu)

為避免鐵離子污染，所有保護用的結(jié)構(gòu)材料采用銅材制作。結(jié)構(gòu)由氬氣導(dǎo)管、緩沖器、保護罩、密封口等組成。

氬氣導(dǎo)管采用φ6mm銅管，進(jìn)人混合室有一橫管上鉆有一排φ1～1.5mm小孔，孔方向前上壁，主要使氬氣人口減少沖力，分布均勻，再通過二層20～40目的銅絲網(wǎng)進(jìn)入保護區(qū)罩。保護罩的直徑宜比鈦管直徑大40mm左右，長度一般在80～120mm，密封口長20mm左右，宜與鈦管外徑保持均勻的1～2mm的間隙。這樣一方面避免氬氣流失太多，另一方面又可保護區(qū)內(nèi)微正壓，可防止外部空氣混入。噴嘴焊絲插入口在25～40mm左右。如太小則影響視線看不清焊縫，難以質(zhì)量，太大則氬氣流失嚴(yán)重，影響效益。

b、半罩結(jié)構(gòu)

半罩結(jié)構(gòu)的原理基本同全罩結(jié)構(gòu)，在口徑較大Dg150以上采用此種結(jié)構(gòu)。

半罩的長度一般在230～250mm，寬90～100mm，高40mm，密封口長40mm。

對半罩以外部分，為減少氬氣流失，增加保護效果，并且為固定半罩，適合全位置焊接需要，須制作一條弧形的，寬度30～50mm，中間帶凹形的保護帶，該帶兩端連接在保護罩上，一端固定，一端采用活扣連接。在實際施焊中可達(dá)到理想的保護效果，也解決了全位置焊接中一些技術(shù)難題。

c、彎頭罩結(jié)構(gòu)為達(dá)到氬氣保護彎頭焊縫的目的，必須增加一個彎頭形狀的附加罩。在固定焊時，彎頭附加罩不動，直管保護罩與彎頭附加罩活動配合，可繞彎頭附加罩旋轉(zhuǎn)，達(dá)到氬氣保護的目的。