1、鈦材焊接的保護(hù)

　　由于鈦的熔點高,導(dǎo)熱性差,結(jié)晶冷卻速度慢,焊接時加熱到高溫的區(qū)域較大,相應(yīng)的600 ℃以上的區(qū)域增大。與其它金屬相比,在長度方向的尺寸約比低碳鋼大2. 3 倍,比不銹鋼大1. 5 倍,比鉛大16倍,比銅大23 倍,因此在氬氣保護(hù)時要充分考慮這個特點。正面拖罩(如圖1 所示) 要保護(hù)好三個區(qū)域:焊縫熔池、已凝固但溫度尚高(在250 ℃以上) 的正面和背面焊縫以及熱影響區(qū)。

　　(1) 焊縫及熱影響區(qū)正面保護(hù)

　　對焊縫正面高溫區(qū)的保護(hù)通常借助于拖罩進(jìn)行保護(hù),保護(hù)罩的形式一般有整罩結(jié)構(gòu)、半罩結(jié)構(gòu)和彎頭罩結(jié)構(gòu)。在拖罩形式上,考慮到PTA 裝置中鈦管管材有十幾種規(guī)格,均是固定焊口,大多在高空,整罩結(jié)構(gòu)和彎頭罩結(jié)構(gòu)形式不合適,為了更有利于現(xiàn)場操作進(jìn)行了設(shè)計改進(jìn),采用平板拖罩結(jié)構(gòu)形式。在焊接過程中,因焊槍的轉(zhuǎn)動及拖罩與管道表面弧度連接處的封閉不嚴(yán),總不可避免有少量空氣竄入,使熱影響區(qū)表面輕度氧化,為避免氧化采取兩種改進(jìn)措施:一是采用軟性保護(hù)材料加大氬氣的保護(hù)面積,盡量減少弧度連接處的空隙;二是改進(jìn)和提高保護(hù)罩的制作質(zhì)量,改善氬氣流動狀態(tài),使熔池直接在氬氣平流層的保護(hù)下焊接成型。加上軟性拖罩的保護(hù),使焊縫免受其它有害氣體侵蝕,熱影響區(qū)也受到良好的保護(hù)。

　　(2) 焊縫及熱影響區(qū)背面保護(hù)

　　為避免空氣竄入管道內(nèi)部,要按不同規(guī)格制成不同尺寸的保護(hù)密封片,提高橡膠密封片的制作精度,盡量減少連接處的空隙。充氬工具連接處要封嚴(yán),并加大保護(hù)區(qū)氬氣的流量,使背面始終處于氬氣保護(hù)下,以保證焊接質(zhì)量。在實際使用中,把背面保護(hù)由固定式兩面封頭改做成可拆卸的,可根據(jù)不同管徑更換密封橡膠片。

　　2、拖罩制作

　　為便于操作,焊矩和拖罩在使用時可連成一體,拖罩一般做成:長40～100mm,寬30～60 mm,薄的焊件拖罩短些,厚的焊件則長些、寬些。氬氣由進(jìn)氣管進(jìn)入分布管,分布管用<6×1的不銹鋼管制成馬蹄形,在馬蹄形的管上鉆有兩排直徑0.8～1.0 mm的小孔,孔距8～10 mm ,過濾網(wǎng)是由多層銅網(wǎng)制成。過濾網(wǎng)和分布管起到類似氣篩的作用,過濾網(wǎng)到焊件的距離不小于8 mm ,充氣室內(nèi)不應(yīng)有死角,以達(dá)到氬氣將所有空氣擠出。拖罩內(nèi)部盡可做成圓滑過渡,過濾網(wǎng)與殼之間加上泡沫銅板,交接處應(yīng)密封,以防止在細(xì)小的縫隙內(nèi)流速過大形成渦流。

　　3、焊接結(jié)果

　　TA2 鈦管的焊接經(jīng)過X 射線無損檢測,一次拍片合格率達(dá)97% ,外觀檢查均為白色,達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論:

　　①鈦管焊接中高純度的氬氣保護(hù)是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵,而拖罩結(jié)構(gòu)形式及保護(hù)效果是關(guān)鍵技術(shù)。使用剛性拖罩加帶圍裙相結(jié)合的保護(hù)拖罩,加大了保護(hù)面積,形成良好的平流層,密封嚴(yán)密,避免空氣侵入。

　　②由于軟性拖罩寬度和長度適度加大,使熱影響區(qū)金屬處于氬氣保護(hù)的有效范圍之內(nèi),熱影響區(qū)金屬沒有不良顏色存在,焊道也達(dá)到銀白色,效果良好。

　　③平板拖罩加軟連接保護(hù)制作簡單,適應(yīng)各種規(guī)格,降低成本,提高工效,易于推廣。