[发明专利]一种等离子气体保护焊接钛板工艺

说明书

技术领域 本发明涉及一种等离子气体保护焊接钛板工艺。

背景技术

钛及钛合金作为重要的结构材料和耐蚀材料，在航空、航天、舰船、兵器、化工、石化、冶金、电力、建筑、医药、海洋工程等领域有着广泛的应用。但是由于钛及钛合金的化学活性大，焊接时，极易与氮、氢、氧等发生反应，造成焊缝的脆化；同时，焊材表面的油污、水分等污垢容易造成焊缝的气孔缺陷。目前钛及钛合金主要焊接方法是钨极氩弧焊、熔化极惰性气体保护焊等，上述焊接方式虽然得到广泛应用，但是存在焊接速度慢，焊缝较宽，穿透力较差等缺点，一般适合3mm厚以下物件的焊接。随着等离子焊接技术的成熟，等离子焊凭借焊接速度快，等离子束穿透力强，焊缝美观，焊缝质量好，成本低等优势，已广泛应用。目前国内没有等离子气体保护焊应用在钛板焊接方面的应用，也没有对于钛板等离子焊接工艺参数的研究和各种规格钛板的等离子焊接工艺的探讨和研究,应用等离子气体保护焊接钛板的主要难题是存在焊接过程中焊缝易氧化，等离子难起弧，焊不透，焊缝击穿，焊缝强度过低等技术难题。

本发明的目的在于克服现有技术的焊接过程中焊缝易氧化，等离子难起弧，焊不透，焊缝击穿，焊缝强度过低等技术难题，完善各种规格钛板的等离子气体保护焊工艺。

本发明的钛板的等离子气体保护焊焊接工艺，包括以下步骤：

（1）焊前清理 ：用3%HF+15%HNO₃溶液浸洗3-8分钟，用清水冲洗干净；再用有机溶剂酒精或丙酮去除钛板边部的油污；

(2) 焊接: 采用的等离子气体为流量为1.2~1.5L/min、纯度为99.999%的氩气，采用的保护气体是流量为10~15L/min、纯度为99.99%的氩气；焊枪至工件的距离为5~8mm；采用直径ф1.2mm的焊丝，再按照以下焊接工艺参数进行焊接:

板厚t≤6mm时，送丝速度3~8m/min；

当t＞6mm时，送丝速度根据“坡口间隙b”和“板厚t”来确定，

当板厚t ≤2mm时，焊接坡口为I形坡口，钨极内缩量为0.8~1.2mm，焊接速度为800~1000mm/min，焊接电流为45~120A；送丝速度3~5m/min；

当板厚t =2~6mm时，焊接坡口为I形坡口，钨极内缩量为1.2~1.8mm，焊接速度为550~800mm/min，焊接电流120~200A；送丝速度3~5m/min；

当板厚t =6~10mm时，焊接坡口为I形坡口，钨极内缩量为1.8~2.0mm，焊接速度为400~550mm/min，焊接电流180~230A，送丝速度3~5m/min；

当板厚t＞10mm时，焊接坡口为V形坡口，钨极内缩量为2.0~2.4mm，焊接速度400~550mm/min，焊接电流180~230A， 送丝速度为5~8m/min；

有益效果：本发明焊接速度快，穿透力强，焊缝美观，焊缝质量好，成本低，并且焊缝的强度能够达到母材的70~80%。

具体实施方式

实施例1

规格为 1.0mm×1250mm×C  TA1钛板的对接焊。

（1）焊前清理 ：用3%HF+15%HNO₃溶液浸洗3-8分钟，用清水冲洗干净；再用有机溶剂酒精或丙酮去除钛板边部的油污；

(2) 焊接: 

采用等离子气体是流量为1.2~1.5L/min纯度为99.999%的氩气、采用的保护气体是流量为10~15L/min、纯度为99.99%的氩气，焊枪至工件的距离为5~8mm；按照以下焊接工艺参数进行焊接:

先将钛板进行对接，用塞尺测量坡口间隙是否满足b﹤0.2mm；然后对焊枪进行“检气”，吹扫出焊枪内的残余气体。

具体参数如表1所示；

表1