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鈦合金材料焊接時一般需要注意哪些問題

鈦合金材料的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。那么對于鈦合金材料焊接時一般需要注意哪些問題?

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首先鈦合金材料焊接時焊接時吸收氣體使接頭變脆鈦是化學活潑性非常強的元素,在液態或高于600℃的固態下,極易吸收氧、氮、氫氣體,使鈦發生顯著脆化。氧易使鈦形成固溶體引起硬度、強度升高,塑性下降。氮使鈦形成很脆的氮化物。氫是鈦中最有害的元素,400℃時氫在鈦中具有很大溶解度,冷卻過程中,由于溶解度下降使氫氣來不及排出而聚集成氣孔。

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其次鈦合金材料焊接時焊接時易產生裂紋由于鈦及鈦合金的熔點高,導熱性差,導溫系數低,熱容量小,所以焊接時熔池具有積累熱量多、尺寸大、高溫停留時間長和冷卻速度慢等特點。另外,焊接接頭易產生過熱組織,晶粒變粗大,導致脆性嚴重和出現裂紋。


因此,鈦及鈦合金材料焊接時,須對焊接區域采取有效的保護措施,不能用氧一乙炔氣焊、手工弧焊及二氧化碳氣體保護焊等方法,而應采用氬弧焊、等離子弧焊、真空電子束焊、點焊等方法。


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