TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺及可靠性研究

钛在我国工业发展中起着越来越重要的作用，其优越的性能促进了航空航天以及石油化工等行业的发展，如何将钛更好地应用于工业当中，对于我国社会经济的发展具有重要推动作用。钨极氩弧焊是钛合金中常用的焊接方法之一，钨极氩弧焊焊接工艺能更好地确保焊接质量，适合TA2钛管的焊接。本文就TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺及可靠性的研究，主要通过钛管进行实际加工，从而对钨极氩弧焊焊接工艺以及可靠性进行了相关分析。

1、 TA2钛管的可焊性分析及焊接工艺设计

1.1 TA2钛管的可靠性分析

TA2钛管是一种工业纯钛构成的钛管，本文选择的TA2钛管规格为直径40mm，厚度为6mm。TA2钛管的纯钛具有金属性活泼的特点，在实际焊接过程中，由于其金属性活泼的特点影响，很容易与其他化学元素发生反应，从而导致钛元素中掺杂其他杂质，对钛金属整体性能产生不利影响。所以，在进行TA2钛管焊接时，要将这些问题充分考虑进去，确保TA2钛管焊接过程中，保证其金属性不受其他杂质影响。TA2钛管进行焊接过程中，主要有以下几个方面的问题：

1）TA2钛管的熔点高，异热性能较差，从而导致焊缝存在较大的金属晶粒，影响TA2钛管的使用性能；

2）受到其他杂质影响，容易导致焊接接头脆化，从而影响TA2钛管整体性能；

3）钛元素金属性活泼，焊接过程中容易与其他化学元素发生反应，进而出现焊接裂缝。

针对于上述问题，TA2钛管需要采取钨极氩弧焊的焊接工艺，可以有效防止气体杂质对钛金属造成影响，在焊接过程中，焊丝要与TA2钛管的材质一致，焊头的强度要与焊接的TA2钛管强度相近，提升钛合金的强度，使之更具可靠性。

1.2 TA2钛管的焊接工艺设计

TA2钛管在进行焊接之前，要进行焊接工艺设计，针对TA2钛管焊接可能遇到的问题，制定行之有效的焊接工艺，这对于保证TA2钛管焊接的顺利完成，有着重要作用。一般来说，TA2钛管的焊接工艺主要包括以下几个方面内容：

1）焊接工艺实施的条件：焊接材料、焊接设备选择；

2）焊接钛管的选择：钛管的型号、直径、厚度；

3）焊接接头选择：注意与钛管的型号、焊接设备型号保持一致；

4）焊前准备：进行钛管定位，施工现场清洁；

5）工艺选择：焊接方法以及焊接条件符合工艺要求；

6）焊后质检工作：焊接完成后进行质量检测，确保焊接符合质量标准。

2、TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺应用以及可靠性试验研究

2.1 TA2钛管选择

本文研究的TA2钛管，主要是直径40mm，厚度为6mm的规格，其化学成分及含量如下：Fe 0．05％ ，C 0．02％，N 0．01％ ，H0．001％，O 0．11％ ，由此可见，本文研究的TA2钛管符合AST—MB861标准。进行实验研究时，焊丝选择为纯钛的Gr.1焊丝，其金属性与TA2钛管相符合。焊机的选择，主要采用TIG焊，考虑到了TA2钛管焊接的现场条件，以TIG焊进行TA2钛管焊接，能够确保其可靠性 。

2.2焊前准备

焊接的材料以及相应设备准备好后，进行TA2钛管焊接时，事先要进行焊前准备，焊前准备主要注意以下几个方面内容：

1）坡口设计：坡口设计可以确保热源进入焊缝根部，便于 焊接操作，并且能够更好地调节金属比例，获得较好的焊接成型；

2）焊前清理：确保焊接施工现场的整洁，有利于保证焊接质量；

3）钛管装配：将钛管与管子组对接，保证良好的焊接质量；

4）选择合适的氩气流量：避免杂质气体与钛金属产生化学反应，影响钛管焊接质量。

2.2.1焊接注意事项以及质量检测

TA2钛管钨极氩弧焊焊接时，要注意以下几个方面内容：

1）焊接时以高频引弧，提前送气，在焊接结束后，注意保护罩撤离时机，避免焊接接头受到气体杂质污染；

2）对接接头采用锡纸包裹，焊接时再撕下锡纸，确保钛的纯度；

3）焊接时注意焊枪操作，不能进行横线摆动，注重焊接质量。焊接结束后，要注意焊接质量检测，通常会采用层问检测和最终检测两种质量检测方法。层间检测注意观察焊接颜色，最终检测则从外观进行检查，对焊缝的表面进行仔细观察，确保气孔、裂纹等不存在问题，才证明焊接工艺完成。通过对直径40mm，厚度6mm的TA2钛管进行实际焊接，最终检测结果合格，我们可以确定，TA2钛管进行钨极氩弧焊焊接方式可行，该焊接方法对钛管焊接的质量可以得到有效保证。

3、结语

综上所述，通过研究TA2钛管钨极氩弧焊焊接工艺的可靠性，我们发现钨极氩弧焊焊接工艺对于钛管焊接具有积极推动作用，将之推广于钛管焊接中，对促进钛工业的发展来说具有积极作用，为钛焊接工艺提供了理论和实践依据。

参考文献：

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【2】白木．金属钛的性能、发展及应用[J]．矿业快报，2009，11(05)：1—7．