钛材 TA1与TA1材料的扩散焊接工艺

3.1

焊前准备

3.1.1

坡口形式和定位焊

在选择坡口形式及尺寸时，尽量减少焊接层数和填充金属量，以减低焊缝的累积量，防止接头塑性下

降。当焊接厚度小于

2.5mm

时，不需要开坡口，选用对接接头，不需要填充焊丝。当厚度较大时必须开坡

口，一般采用平焊。

定位焊是减少焊接变形的主要措施之一，一般焊点间距为

100mm

～

150mm,

长度约

10mm

～

15mm

。定

位焊所用的焊丝、

焊接参数及保护气体等条件与正式焊接相同，

在每一定位焊点停弧时，

应延时关闭氩气。

3.1.2

机械清理

对于焊接质量要求不高或酸洗有困难的焊件，可用砂布或不锈钢丝刷擦拭，或用硬质合金刮刀刮削待

- 3 -

焊边缘，刮削

0.025mm

即可去除氧化膜。然后用丙酮、四氯化碳或甲醇等溶剂去除坡口两侧的手印、有机

物及焊丝表面油污等。

3.1.3

化学清理

如果钛板热轧后已经酸洗，存放中又生成新的氧化膜时，可在质量分数为

2%

～

4%

的

HF+

质量分数为

30%

～

40%

的

HNO

3

+H

2

O

溶液中浸泡

15min

～

20min

然后用清水冲洗干净并烘干。

热轧后未经酸洗的钛板，

氧化膜较厚，应先进行碱洗，冲洗后再进行酸洗，之后用热水、冷水分别冲洗，最后用白布擦拭晾干。

3.2

焊接方法的选择

钛及钛合金可采用的焊接方法有钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊和真空电子束焊，也可采用电阻点焊、钎

焊、扩散焊、激光焊等焊接方法。这里只研究钨极氩弧焊的焊接工艺。

用直流反接法焊接

TA1

工艺纯钛时，虽有“阴极破碎

”

作用

,

但由于需用电流小，生产率受到限制。而

交流钨极氩弧焊许用电流介于直流正接与反接之间，

同时在工件为阴极的半周又有了

”

阴极破碎

”

作用

,

综合

了直流正、反接的优点，故用交流钨极氩弧焊焊接

TA1

工业纯钛可获得较为理想的效果。

3.3

焊接材料的选择

钛及钛合金对焊接热裂纹不敏感，

焊接

TA1

时可以选择成分与母材相同的填充金属，

焊丝以真空退火

状态供货，

其表面不得有烧皮、

裂纹、

氧化色、

金属或非金属夹杂等缺陷。

常用的焊丝直径为

φ

0.8

～

φ

4mm