工業鈦管(TA2)氬弧焊焊接工藝研究
TA2工業鈦管因優異的耐蝕性、比強度及低溫性能,廣泛應用于化工、海洋工程、航空航天等領域。氬弧焊(TIG焊)作為TA2鈦管焊接的主流工藝,能有效避免鈦材高溫氧化,但其焊接質量易受參數、保護措施等因素影響,需通過精準調控實現焊縫性能與母材匹配。
TA2鈦管氬弧焊的核心技術要點包括焊接前預處理、參數優化及焊接保護。預處理需徹底清除管材坡口及表面的油污、氧化皮,采用機械打磨結合無水乙醇擦拭,確保坡口粗糙度Ra≤3.2μm,避免雜質導致焊縫氣孔、夾雜缺陷。
焊接參數直接決定焊縫成形與力學性能。針對φ20-50mm、壁厚2-5mm的TA2鈦管,優化后的關鍵參數為:焊接電流80-120A,電弧電壓10-14V,焊接速度3-5mm/s,氬氣保護流量15-20L/min。小電流、快速度的焊接方式可減小熱影響區寬度,防止鈦材晶粒粗化;氬氣需采用雙層保護裝置,對熔池、焊縫背面及高溫區進行全程保護,避免氧化導致焊縫脆化。
試驗表明,優化后的氬弧焊工藝可獲得成形均勻、無缺陷的焊縫,焊縫抗拉強度達520MPa以上,伸長率≥20%,與母材性能基本持平。焊接后需進行無損檢測(超聲或射線檢測),確保焊縫無裂紋、氣孔等超標缺陷。
當前工藝仍面臨厚壁管焊接效率低、復雜工況下接頭耐蝕性不足等問題。未來研究應結合脈沖氬弧焊技術、智能化參數調控系統,進一步提升焊接穩定性與效率,拓展TA2鈦管在極端工業環境中的應用范圍。
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