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钛合金与(yu)不锈(xiu)钢制(zhi)品管的焊(han)接(jie)性分析

2021-10-19 15:39:57 正佳不锈钢

钛及其合(he)金因(yin)密度(du)小、比强度(du)高和耐(nai)腐蚀(shi)性好(hao)被广泛应用于(yu)医学、化工、交通运输、核能(neng)和电力等领域，但是(shi)钛及其(qi)合金的使用受到了成本限制，并且焊接和加(jia)工性能较差。不锈钢制品管价格经济实(shi)惠，而且具有良好的热电性能及力学性能，将两(liang)者结合形成异种金属结构件可以充分发挥两种(zhong)金属在性能和经济上的优势(shi)互补(bu)。下面来说说钛合金与(yu)不锈钢制品管的(de)焊接性分析(xi)。
钛合金的焊接性
钛合金化学活性大，在高(gao)温状态下极易与空气中的氢、氧、二氧化碳、水等产生化学反应，造成焊接接头的塑性及冲击韧度下降，同时发生体积膨(peng)胀而引起较大的应力，导致(zhi)熔(rong)合线附近出现气(qi)孔，严重时(shi)会导致冷裂纹的产生(sheng)。钛合金的热物理性能特殊，钛合金具有熔点高、热(re)容量(liang)小、热导率小的特点，因此焊接解冻易产生(sheng)过(guo)热组织，使晶粒变得粗大。而(er)且弹性模量约比钢小一半，所以焊接残余变形较大，并且焊后(hou)变形的矫正也较为(wei)困难。
不锈(xiu)钢制品管的焊接性
不锈(xiu)钢制(zhi)品管以304不锈钢为例，一般(ban)具有良好(hao)的焊(han)接性能。但当镍(nie)、钼含量高的高合金不锈钢进(jin)行焊接时，易产生高温裂纹，还易发生(sheng)σ相脆化，以(yi)及耐蚀性下降和应力腐蚀裂纹等缺陷(xian)。

钛合金与不锈钢制品管的综合焊接性
目前，钛合金与不锈钢的焊接方法主要(yao)包括激光束焊、等离子焊、电子束焊、爆(bao)炸焊、摩擦焊和扩散(san)焊等。
钛合金的主要成分钛和不锈钢的主要成分铁都(dou)属于(yu)高熔点材料，如果采用(yong)熔化焊接的方(fang)法进行二(er)者的连接(jie)则加热温度很高，在焊接加热和冷却的过程中会产生很大的焊接应力。另外二者的熔点相差140℃，在焊接过程中熔点低的材料达到(dao)熔化状态时(shi)，熔点高的材料仍呈固体状态，这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶界，会造成低熔点材料的流失、合金元素烧损或蒸发，使焊接接头难以焊合。

此外，钛的化学性质活泼，容易与不锈钢制(zhi)品管中铁、铬、镍等合金元素发生化学反应生成金属间(jian)化合物，由于金属(shu)间化合物具有较大的脆性使接头脆化，在焊(han)接应力的作用下容易导致(zhi)焊缝产生(sheng)裂纹甚至断裂，导致接头的(de)塑性(xing)和高(gao)温性能变差，焊接质量下降，给二者之间的焊接(jie)带来了很大的困难。而且钛(tai)合金与(yu)不(bu)锈钢在密度、比热容、热导(dao)率等(deng)物理性能和力学性能(neng)上均有较大差异，必然会降低钛合金与不锈(xiu)钢焊(han)接(jie)的(de)牢固性。
以上(shang)就是钛合(he)金与不锈钢制品管的焊接(jie)性分析，虽然目前钛合金与不(bu)锈钢(gang)的焊接仍存在很多问题亟待(dai)解(jie)决(jue)，例如该如何抑(yi)制脆性金属间化合(he)物的形成等。但不可(ke)否认的是，钛合金与不锈钢的焊接，具有较大(da)的实际(ji)意(yi)义和(he)经(jing)济效益。

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