工业纯钛激光自熔焊接工艺及气孔形成机理研究

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激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接技术是一种高效、高精度、无污染的焊接工艺。

它采用激光束对金属材料进行瞬间加热，使其熔融并冷却凝固，从而实现焊接目的。

激光焊接技术在工业生产中应用广泛，可以焊接不同种类的金属材料，包括硬质合金、不锈钢、铜、铝等。

下面我们将重点讲述激光焊接技术的原理及工艺分析。

激光是一种高能、单色、单向聚焦的光束。

激光束可以在不进入空气的情况下穿过光学器件，并聚焦到一个极小的点上，这个点的能量密度非常高。

通过调节激光束能量密度和焦距，可以实现对金属材料的精确加热，从而实现激光焊接。

激光焊接主要由以下几个步骤组成：1. 准备工作：首先需要准备好待焊接的金属材料，并将其放置在焊接工作台上。

此外，需要准备好激光焊接机及其控制系统，并对其进行调试。

2. 焊接加热：可以采用两种方式进行加热——连续加热和脉冲加热。

连续加热可以使金属材料加热至其熔点以上，从而使其融化。

脉冲加热则会使金属材料在极短的时间内达到很高温度，从而使其物理性质发生变化。

3. 熔化金属材料：在金属材料加热到一定温度之后，其表面开始熔化，形成一定深度的液态金属池。

焊接操作员需要通过控制激光焊接机的参数来确定焊接池的深度和宽度，以及焊接速度。

4. 冷却凝固：当液态金属池达到所需深度和宽度时，需要停止焊接加热，并保持金属材料在一段时间内处于液态状态，以保证焊接良好。

随后，液态金属池逐渐冷却，变成固体状态。

在此过程中，操作员需要缓慢地将激光焊接机向焊接头移动，以使焊接接头均匀冷却。

激光焊接技术的优势与传统的电弧焊接、气体保护焊接等焊接技术相比，激光焊接技术具有以下优点：1. 高效：激光焊接机的功率可以调节，可以快速、高效地完成焊接任务。

2. 高精度：激光束通过聚焦可以形成非常小的焊接池，从而实现高精度焊接。

3. 无污染：激光焊接技术不需要电极和填充材料，可以防止在加热过程中产生大量的废气和废料，从而避免对环境造成污染。

4. 可焊接多种材料：激光焊接技术可以焊接各种不同种类的金属材料，包括硬质合金、不锈钢、铜、铝等。

激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接技术是一种使用激光束来进行焊接的方法。

它利用激光束的高能量和高聚焦度，将材料加热到熔点或者融化状态，从而实现材料的焊接。

激光焊接技术已广泛应用于各个行业，包括汽车制造、电子设备制造、航空航天工业等。

激光焊接技术的原理是利用激光器产生的激光束，经过透镜聚焦后，将高能量的激光束集中到焊接接头上。

当激光束照射到材料上时，它会与材料表面的原子或者分子产生相互作用，将光能转换为热能。

这样，就可以在局部区域内使材料加热到高温，从而达到焊接的目的。

激光焊接技术的工艺分析主要包括焊接参数的选择和焊接过程的控制。

焊接参数的选择是激光焊接工艺中非常重要的一环。

它包括激光功率、激光束的聚焦度、焊接速度等参数的选择。

激光功率的选择要根据焊接材料的种类和厚度来确定，功率过低会导致焊接质量不理想，功率过高会使焊接区域过热。

激光束的聚焦度决定了焊接区域的尺寸和能量密度，它的选择要根据焊接接头的形状和尺寸来确定。

焊接速度的选择要根据焊接接头的材料和厚度来确定，速度过快会导致焊接区域充分融化不充分，速度过慢会使焊接区域过热。

焊接过程的控制是保证激光焊接质量的关键。

焊接过程的控制包括焊接接头的准备、激光束的照射、焊接区域的保护、焊接过程的监控等。

焊接接头的准备包括清洁表面、调整焊接接头的形状和尺寸等。

激光束的照射要保证激光束的聚焦度和焊接速度均匀稳定。

焊接区域的保护可以采用惰性气体保护或者真空环境，以防止氧化和污染。

焊接过程的监控可以通过温度传感器、红外摄像头等设备来实现，以保证焊接过程的质量和稳定性。

激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法。

它的原理是利用激光束将材料加热到熔点或者融化状态，然后实现材料的焊接。

激光焊接技术的工艺分析包括焊接参数的选择和焊接过程的控制，这些都是保证激光焊接质量的关键。

激光焊接技术的应用前景非常广阔，它将继续在各个领域中发挥重要作用。

钛合金激光焊接工艺分析

为典型，对其进行激光焊接性能分析，并针对焊接性能开展激光焊接工艺分析，Ｔ系列及其他类型钛对Ｃ
合金激光焊接加工具有一定现实指导意义。关键词：合金；光；接；艺分析钛Ｔ５．
ｃｎｃｏａｅｆｒＴＣｅｉｓａｈｅｙｐｅｆｔｔｎｉｓｒｅｎｄｏｔｒｔｓｏｉａｕｍａｓｒｗｅｄｉｇｐｒｅｓｌｅｌｎｏｃｓ．
ＫｅｒｓＴｉｎｕａｌｙ，Ｌａｅ，Ｗｅｄｎｙｗｏｄ：ｔｉｍｌａｏｓｒｌｉｇ，Ｐｒｃｓｎｌｓｓｏｅｓａａｙｉ
（）
接方法一般采用氩弧焊或等离子弧焊，２种方法均
性能较好，ＴＣ、２ＴＣ除ＩＴＣ、７外，他系列均可热其
处理强化，削加工、切压力加工性能良好，温强度室高，１００在５～５０℃具有良好的耐热性ｎ。］钛合金的焊接方法主要有钨极氩弧焊、化极熔
加工工艺
材料研究
钛合金激光焊接工艺分析＊
王中林
（汉软件工程职业学院，北武汉４００）武湖３２５
摘要：合金广泛应用于工业生产，钛ＴＣ系列钛合金是其中应用最广的一种。以ＴＣ系列钛合金作
型钛合金中产量最多、用最广的一种。传统的焊应

激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接是一种利用高能量激光束进行材料焊接的技术。

它将激光光束聚焦到焊接点上，通过高能量密度的激光束短时间内加热材料，使其熔化并形成焊缝。

激光焊接的原理是利用激光的高强度和高能量密度。

激光是由激光器产生的一种狭窄、一致、相干的光束，具有较高的单色性和方向性。

激光束经过透镜聚焦后，能够将光束的能量集中到一个非常小的点上，从而形成高能量密度的光斑。

在这个高能量密度的光斑中，材料会迅速升温，达到熔化温度并形成焊缝。

激光焊接的工艺分析主要包括以下几个方面：1. 激光参数选择：激光焊接中，激光的功率、波长、脉冲频率等参数都会对焊接效果产生影响，需要根据具体材料和焊接要求选择合适的参数。

功率过大会产生焊缝熔穿，功率过小则焊缝质量不达标。

2. 材料选择：不同材料对激光焊接的适应性不同。

一些金属材料如铝合金、不锈钢等较容易进行激光焊接，而一些非金属材料如聚合物、陶瓷等则较难焊接。

3. 聚焦方式选择：激光焊接中，激光束的聚焦方式可以采用透镜、镜面反射等方法。

选择适当的聚焦方式可以提高焊接效果和效率。

4. 热影响区分析：激光焊接产生的高能量热源会对周围材料产生热影响，造成热变形、应力集中等问题。

需要通过优化焊接参数和调整焊接工艺，减小热影响区，降低热变形和应力。

5. 焊接质量控制：激光焊接中，焊缝形状、焊缝宽度、焊接深度等焊接质量指标直接影响焊接的可靠性。

需要通过严格控制焊接工艺参数和焊接设备的运行状态，保证焊接质量。

激光焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优势，已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器等行业。

随着激光技术的不断发展，激光焊接技术将会在更多领域得到应用。

TA1工业纯钛的TIG焊接工艺研究

TA1工业纯钛的TIG焊接工艺研究张锋（甘肃建筑职业技术学院09焊接2班）摘要：分析了TA1工业纯钛的性能特点及采用钨极氩弧焊焊接时焊接接头存在的问题，并根据其在焊接过程中存在的主要问题制定了合理的焊接工艺。

关键词：TA1工业纯钛；钨极氩弧焊；焊接A study on tig welding technology of TA1 industrial pure titaniumZhangfeng(Gansu Constraction V ocational Technical College Class 2 Grade 2)Abstract: Analyse the function of TA1 industrial pure titanium and the problem of welding joint by using TIGtechnology . according to the main problem existed the passage introduce the reasonable welding technology .Kewords: TA1 industrial pure titanium; TIG; welding1.引言钛及钛合金作为结构材料有许多特点:密度小、抗拉强度高、比强度大。

钛合金在300℃～500℃高温下仍具有足够高的强度，另外它还具有优良的抗腐蚀性能和低温冲击性能。

由于钛及钛合金有许多优异的性能，从而广泛用于航空航天、舰船、化工及医疗等行业。

按照钛的同素异构体或退火组织可分为α型、β型、α＋β型三种钛及钛合金。

在α型钛中按杂质或合金元素又可细分为碘法钛(TAD)、工业纯钛(TA1、TA2、TA3)和α钛合金(TA4～TA8)三种。

TA1工业纯钛及冲压性能优良，可进行各种形式的焊接，焊接性能良好，焊接接头可达到基体金属强度的90%。

易于锯和砂轮切割，机械加工性能良好，耐蚀性能优良。

钛合金激光焊接技术的探究

钛合金激光焊接技术的探究近年来，钛合金焊接得到了各界广泛的关注。

文章主要对钛合金的化学特性与焊接特点，以及激光焊接技术优势进行了简单的介绍，并总结了钛合金激光焊接技术的发展现状，分析了钛合金激光焊接技术的影响因素。

并提出，解决这些不利因素，才能提高钛合金焊接的质量。

标签：钛合金；激光焊接技术；机械引言钛合金这种结构材料，以其优良的特性广泛的应用于石油化工行业。

它的特点主要表现在小密度、高比强度、良好的塑韧性、良好的耐热性、良好的耐腐蚀性以及较好的可加工性等。

适合于钛合金的焊接方法有许多种，例如：钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、摩擦焊、电阻焊等等。

其中，钛合金焊接经常使用的焊接方法主要是钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊这两种焊接方式。

但是，利用这种焊接方式在焊接的接头形成的晶粒比较的粗大，而且具有较差的机械性能，氩弧焊接头性能不能够满足使用要求。

而且焊缝组织还经常需要进行焊后热处理，导致了焊接效率的降低。

然而，随着激光技术的不断发展，钛合金的焊接方法采用日益成熟的激光焊接技术受到了越来越多的重视。

1 钛合金焊接的特点以及激光焊接技术的简介1.1 钛合金钛合金具有很强的化学性，温度越高，其化学活性就越强，而且，在固体状态下，还能吸收空气中的氢气、氧气和氮气等气体。

而吸收了这些气体的纯钛，在焊接时，焊接的接头的强度被提高了，但是其塑韧性却降低了。

钛具有很高的熔化温度、较大的热容量和电阻系数以及比铝或铁低的热导率。

因这些特性，钛的焊接熔池尺寸和温度都很大、很高，由于热影响区金属在高温下的停留时间比较长，所以，使得焊接的接头处于过热的状态，形成的晶粒就会变的又粗又大，降低了接头的塑韧性。

因此，在焊接的时候，要注意采用小电流、高焊速的焊接方式[1]。

1.2 鈦合金焊接的特点钛合金的焊接特性主要是有合金的成分以及微观结构这两个因素决定的。

例如：α钛合金就具有很好的焊接性能，接头的强度以及塑韧性都比较的理想。

而β钛合金的焊接性能就比较差。

有关工业纯钛TA2的焊接分析思考

有关工业纯钛TA2的焊接分析思考钛及其合金素以其优良的物理化学性能、高机械强度、较好的耐腐蚀性和良好的高温稳定性而著名，且被广泛应用于航空、航天、舰船、化工、医疗设备等众多领域。

其中，TA2被认为是工业应用中最常见的纯钛，尤其在航空制造、海洋工程以及化工装备等领域有着重要的地位。

然而，钛材料的焊接性能怎样呢？接下来本文将从焊接原理、焊接工艺、焊接控制方面来分析TA2钛材料的焊接问题。

焊接原理TA2钛材料具有很高的反应性，不仅会与氧、氢、氮、硫等气体或者一个较低的温度进而和相应的元素发生化学反应，还会与许多冷凝物小分子或物质代发生冷凝反应。

在无氧或惰性气氛下，TA2钛材料也可以形成一种产不出插层的氮化物，从而在焊接过程中出现问题。

在钛材料的焊接中，又包含了很多化学分解和化学合成的过程。

钛原材料内部由于存在各种杂质和氧化物，会导致焊接接头出现裂纹或其他缺陷，影响焊缝品质，所以焊接过程中需要对焊材及其表面进行精细清洁和表面处理。

TA2钛材料一般采用纯钛焊丝和紫外线保护气体（如Ar + 5% He混合气体）焊接，焊接工艺选择要求较高，需要满足焊接后产物质量优良且稳定，其工艺过程需要注意的地方如下：焊接电源焊接电源单位的稳定性和习惯性是决定焊接质量的两个重要因素。

常用的焊接电源有变压器焊机、电感器、自动化FTW等，此外还有采用脉冲（PWM)加模拟（AC-DC）组合工作的复合电源。

对于TA2钛材料的焊接，由于其在完全近惰性环境下进行，因此焊接过程中需要保持低电压和稳定电流，提高焊接电源的效率和质量。

焊接材质TA2钛材料焊接需要选择非金属焊接材料，如钛、铝等。

其要求无色、透明、化学稳定，焊接效果好，拉伸和弯曲强度高，产生气泡少。

当然，有一定的成本。

焊接速度钛材料的热传导性能较低，焊接过程必须严格控制焊接速度。

焊接速度过快、过慢都会对过程造成不良影响，焊缝质量也会受到影响。

焊接环境TA2钛材料的焊接需要在低氧或反应物中焊接，防止金属氧化和氢化反应。

焊接中产生气孔的主要原因

焊接中产生气孔的主要原因第一篇：焊接中产生气孔的主要原因压力容器焊接中产生气孔的主要原因分析1、产生气孔的主要原因：1)锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量；2)母材钢材中含硫量过多；3)焊接速度过快，焊接线能量过小,电弧过长，熔池冷却速度大,不利于气体逸出；4)空气中潮气太大、有风； 5)电弧发生偏吹。

2、产生夹渣的主要原因。

产生夹渣的主要原因有以下方面：1)焊件边缘及焊层之间清理不干净，焊接电流太小。

2)熔化金属凝固速度太快，熔渣来不及浮出。

3)运条不当，熔渣与熔化金属分离不清，阻碍了熔渣上浮。

4)焊件及焊条的化学成分不当。

当熔池内含氧(O2)、氮(N2)、锰(Mn)、硅(Si)等成分多时，形成夹渣的机会也多。

防止措施。

防止夹渣的主要措施有以下方面：1)注意坡口及焊层间的清理，将凸凹不平处铲平，然后施焊。

2)避免焊缝金属冷却过速，选择适当的电流施焊。

3)正确运条，弧长适当，使熔渣能上浮到熔化金属表面，防止熔渣超前于熔化金属（即熔渣到熔池前面）而引起夹渣。

4)选用由于母材化学成分不当而可加以补偿的焊条。

5)严重的夹渣应铲除补焊。

第二篇：中频点焊机焊接表面气孔原因解析中频点焊机焊接表面气孔原因解析在中频点焊机焊接的过程中，有时候会出现焊接表面气孔，这是什么原因呢？快和南京豪精一起来了解下吧。

1、原因分析（1）、焊接过程中因为防风措施不严格，熔池混入气体。

（2）、焊接材料没有经过烘焙或者是烘焙不符合要求，焊丝清理不干净，在焊接的过程中自身产生气体进入熔池。

（3）、熔池温度低，凝固时间短。

（4）、焊件清理不干净，杂质在焊接高温的时候产生了气体进入了熔池。

（5）、电弧过长，氩弧焊的时候保护气体流量过大或者是过小，保护效果不好。

2、预防措施（1）、母材和焊丝要按要求清理干净（2）、焊条要按照要求来烘干（3）、防风措施要严格执行，不能有穿堂风（4）、选择合适的焊接线能量参数，焊接的速度不能过快，电弧不能过长，要正确的掌握起弧、运条和息弧等操作要领。

焊接气孔产生的原因及措施

焊接气孔产生的原因及措施焊接气孔的产生，真是让不少小伙伴感到头疼的问题。

咱们都知道，焊接是个高大上的技术活儿，但这其中的气孔，就像隐形的敌人，总是趁机捣乱。

咱们得明白，这气孔可不是无缘无故就跑出来的。

一般来说，焊接过程中，熔融金属的表面不够光滑，或者是气体在焊接的时候没有及时排出，就容易形成气孔。

嘿，想象一下，像在海滩上挖沙子，沙子不小心被水浸泡了，结果就变得一团糟，不成形了。

这种情形就是气孔的前奏，真让人哭笑不得。

再说说焊接材料，选择不当也会导致气孔的出现。

有些小伙伴图省钱，选了那些质量差的焊条或者焊丝，结果就是一场悲剧。

这就好比买了一辆二手车，外表光鲜亮丽，结果开起来哐当作响，气孔就在这个时候悄悄溜出来了。

所以说，投资点小钱在焊接材料上，绝对是划算的长久之计，毕竟省下的钱可不是用来买修理费的。

焊接环境也是一大因素。

你想啊，焊接的时候周围如果灰尘满天飞，或者风呼呼的刮，那可是给气孔提供了大好的机会。

就像是在厨房做饭，外面突然来了一阵风，把你刚做好的菜吹得七零八落，真是让人无奈。

所以，保持焊接环境的干净整洁，绝对是必须的，不然气孔就像不请自来的客人，给你带来一堆麻烦。

温度的控制也是关键，过高或者过低的温度，都容易引发气孔。

高温让气体更容易产生，低温则让金属冷却不均匀，这两者可都是气孔的“好朋友”。

可以说，焊接的温度就像是烹饪的火候，掌握不好，结果就是一团糟。

这时候，熟悉的感觉就来了，焊接前一定要做好充分的准备，调整好参数，确保万无一失。

再说到操作手法，不少焊工小伙伴在焊接时手忙脚乱，结果就是气孔一波接一波。

焊接的时候，手稳一点、速度慢一点，就能大大减少气孔的产生。

这就像画画，慢工出细活，不急于求成，才能画出美丽的图画。

再加上多加练习，熟能生巧，等到水平提升了，气孔自然就会减少。

万一出现气孔，也别慌，解决办法还是有的。

最直接的方法，就是对焊缝进行打磨和清理，把气孔处的金属去掉，重新焊接。

虽然听起来麻烦，但这就是焊接的一部分嘛。

安全管理之有关工业纯钛TA的焊接分析思考

2023《安全管理之有关工业纯钛ta的焊接分析思考》contents •工业纯钛ta的焊接性分析•焊接过程中的安全风险•安全管理在焊接中的重要性•焊接质量与安全性能的检验与评估•总结与展望目录01工业纯钛ta的焊接性分析1材料特性与焊接性23工业纯钛ta具有高强度、低密度、良好的耐腐蚀性和高温机械性能等特点，被广泛应用于航空、化工、石油等领域。

钛的化学活性高，易与大气中的氧、氮、氢等元素发生反应，形成脆性化合物，给焊接过程带来困难。

钛的导热系数小，焊接时需要采用高能量密度的焊接方法，以确保焊接接头的质量。

03在选择焊接材料时，要考虑到其熔点、热导率、线膨胀系数等物理性能对焊接质量和接头性能的影响。

焊接接头的选择01根据被焊材料的特点和焊接工艺的要求，选择合适的接头形式和坡口形式。

02考虑到钛的化学活性和高温机械性能，应选择具有良好耐腐蚀性和高强度性能的焊接材料。

根据被焊钛材的厚度和接头形式，制定合理的焊接工艺流程。

考虑到钛的化学活性和高温机械性能，应选择适宜的焊接方法、焊接参数和保护气体。

在制定焊接工艺时，要考虑到焊接过程中可能出现的各种问题，如气孔、裂纹、变形等，并采取相应的预防措施。

焊接工艺的制定02焊接过程中的安全风险火灾与爆炸焊接操作过程中，由于高温和电弧的作用，易引发火灾和爆炸事故。

特别是在易燃、易爆物品附近进行焊接操作时，火灾和爆炸的风险会显著增加。

焊接热过程与安全烫伤与烧伤焊接过程中，飞溅的火花、熔渣和高温金属表面都可能造成烫伤和烧伤。

如果防护措施不到位，操作者可能会受到不同程度的烫伤或烧伤。

电气伤害焊接过程中，如果电弧不稳定或者操作不当，可能会引发电击事故，造成严重的电气伤害。

焊接材料储存与使用材料储存不当01焊接材料的储存和使用需要严格按照规定进行。

如果储存环境不当或者使用不当，可能会造成材料变质、失效或者引发事故。

材料使用不当02不同类型的焊接材料有不同的使用要求和限制。

如果使用不当，可能会影响焊接质量、造成事故或者对操作者造成伤害。

钛材焊接问题分析报告

钛材焊接问题分析报告
钛材焊接问题分析报告
一、问题描述
钛材是一种常见的轻质金属，广泛应用于航空、航天、化工等行业。

然而，钛材的焊接过程中存在一些问题，如气孔、裂纹、氧化等。

本文将对这些问题进行分析并提出解决方案。

二、问题分析
1. 气孔问题：气孔是钛材焊接中常见的质量问题，严重影响焊缝强度和密封性。

气孔产生的原因主要有焊材含氧量高、焊接区域气氛不好以及焊接过程中温度不稳定等。

2. 裂纹问题：裂纹是钛材焊接中的另一个常见问题，会降低焊缝强度和密封性。

裂纹的产生原因主要有焊接时产生的焊接残余应力以及材料的高熔点和热膨胀系数不均等。

3. 氧化问题：钛材焊接过程中容易与氧气反应生成氧化物，影响焊缝的质量。

氧化问题的产生主要与焊接区域的氧气含量高以及焊接温度过高等因素有关。

三、解决方案
1. 控制焊材含氧量：选择低含氧量的焊材，可以减少气孔问题的发生。

此外，在焊接过程中要保持焊接区域的气氛良好，避免氧气的侵入。

2. 控制焊接温度：稳定焊接温度对于减少气孔和裂纹问题具有
重要作用。

采用适当的焊接参数，控制焊接温度的上升速度，避免温度突变，有助于减少气孔和裂纹的产生。

3. 加强预热和后热处理：预热可以减少焊接残余应力，降低裂纹的发生概率。

合理的后热处理可以消除焊接区域的氧化问题，提高焊缝质量。

四、结论
钛材焊接问题的发生与多种因素有关，包括焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等。

通过选择合适的焊材、控制焊接温度、加强预热和后热处理等方法，可以有效解决气孔、裂纹和氧化等问题，提高钛材焊接的质量和可靠性。

工业纯钛管道焊接气孔的控制措施安波

工业纯钛管道焊接气孔的控制措施安波摘要：在工业纯钛管道的安装中，由于现场焊接条件的局限性，采用钨极氩弧焊是最经济、可靠的焊接方式。

在焊接过程中，钛对保护气、工件表面的氢、氮、氧等元素有极大的化学活性，极易存在于熔池中并形成气孔。

气孔是钛焊接中最主要的缺陷，因此，需要采取有效的措施减少并消除气孔。

关键词：纯钛管道；焊接；气孔；控制措施一、钛的焊接特点在常温下，钛与空气中的氧发生反应并形成一层致密的氧化膜，此时，钛的化学性能稳定，具有良好的耐腐蚀性、耐高温性（350℃）。

但是在焊接过程中，液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用，而且在固态下，这些气体已与其发生作用。

随着温度的升高，钛及钛吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升。

当温度高于300℃时，在表面就会吸附氢气；而400℃开始吸收氧气；600℃吸收氮气。

含有氧、氮、氢等杂质元素的纯钛，焊接接头的强度显著提高，而塑性和韧性急剧下降。

钛的熔化温度高、热容量大、热导率低，因此钛的焊接熔池具有较高的温度和较大的熔池尺寸，热影响区的高温停留时间长，容易引起焊接接头的过热倾向，使晶粒变得十分粗大，塑性降低。

二、工业纯钛管道焊接气孔1、气孔缺陷的类型在焊接过程中，施工人员的素质参差不齐，再加上焊接材料、焊接环境也存在着一定的差异，相关的焊接影响因素也不相同，因此焊缝气孔的形态特征并不完全一样。

这使得气孔缺陷的类型可以按照多种标准来进行划分。

一般说来，气孔缺陷的类型分为以下三种：第一，按照气孔的形状可以将气孔缺陷分为条形气孔和球形气孔，条形气孔细长窄平，是气体在焊液中定向移动的产物；而球形气孔均匀圆润，是气体四周等速扩散所形成的。

第二，根据气孔的分布情况可以将气孔划分为均匀集中分布和孤立离散分布，焊缝里集中分布的气泡表面该区域内气泡的产生数量多，而离散分布通常表现为气泡的体积大。

第三，根据焊缝中气孔的来源来分可以分为析出气孔和反应气孔，析出型气孔是随着熔池温度下降，熔融金属的气体溶解度下降，从熔融金属中析出而形成，主要是外来的氢气和氮气；而反应型气孔是金属在高温环境下反应生成的一氧化碳等气体。

中厚度工业纯钛TA2激光-MIG复合焊工艺研究

对8 mmTA2进行激光-MIG复合焊接工艺研究,研究工艺参数对复合接头的焊缝形貌的影响,同时对复合焊接头中各区域微观组织进行观察和分析;对6 mmTA2不同离焦量参数下的激光-MIG复合焊接头中气孔进行分析,并通过FLUENT软件对接头中熔池流体流态进行数值模拟分析其气孔产生机理。三种厚度TA2激光-MIG复合对接焊研究结果表明:在最佳参数时所得三种复合焊接头表面成形较好,连续均匀,未出现飞溅、咬边等缺陷,正面和背面呈现为光泽的银白色;三种厚度的复合焊接头的抗拉强度都大于母材的抗拉强度,其伸长率小于母材的伸长率,断口形貌为微孔密集型韧窝;三种厚度的复合焊接头的焊缝区显微硬度大于母材区显微硬度,热影响区次之。
采用激光-MIG复合焊对8mmTA2进行对接工艺试验,结果表明:当保护罩焊后停留时间为150s时,焊缝正面呈现金属光泽的银白色, 焊接保护效果得到保证;随着离焦量增加,焊缝熔宽变大,余高略有增大,熔深基本不变;随激光功率增加,焊缝熔宽和熔深都增大, 焊缝的余高略有减少,基本都成线性比例关系;随着电弧电流增加,熔宽增大、熔深先增加后减小,焊缝余高基本保持不变。对 8mmTA2最佳工艺参数下复合焊接头中微观组织进行观察和分析, 结果表明:母材区由均一等轴α 晶粒组成,焊缝区与热影响区的晶粒粗大,晶粒尺寸的大小和靠近焊缝中心的距离有关,靠近焊缝区的热影响区的组织越粗大,焊缝和热影响区均存在柱状α 晶粒、不规则的锯齿状α 晶粒以及少量的针状α 晶粒,同时还发现
对6mmTA2进行不同离焦量激光-MIG复合焊接工艺研究结果表明: 离焦量增大,接头中气孔变小且变少。对不同离焦量下复合焊接头中熔池流体流态数值模拟结果表明:随着离焦量的增大,激光作用于熔池的小孔深度变小,焊缝表面的熔宽变大,在离焦量为 +6 mm时,熔池中激光小孔在熔池中深度较大,小孔在液态金属桥形成后出现闭合,使闭合下部分的封闭小孔形成较大的孔洞,向熔池后方移动,受到熔池尾部顺时针回旋流动的影响,阻碍孔洞向上逸出。

工业纯钛的可焊性特点及焊接工艺要点

工业纯钛的可焊性特点及焊接工艺要点1,高温下易氧化工业纯钛的化工性质非常活泼,虽然常温下比较稳定,但在高温下易吸收氢,氧,氮等气体而变脆,使塑性显著下降.为了防止上述有害气体的污染,在焊接时需要采用特殊的工艺措施.- - -2,焊接线能量对焊接接头性能的影响工业纯钛焊接接头的强度与母材相近,而塑性则明显比母材低,过热区最低.分析其原因有两个方面:一方面由于钛材熔点高,导热性差,比热小,因此焊缝及过热区高温停留时间长,冷却速度慢,致使过热区出现粗大的晶粒,从而使塑性低.另一方面,如果焊缝冷却速度很快时,会出现β相α相无扩散型转变.这种转变类似钢中的马氏体转变.而α相又不同于钢中的马氏体,它的过饱和程度较低,冷却越快;过饱和程度越高,α相越细密,塑性就越低.因此,工业纯钛焊接时应选择适当的线能量,使热影响区的冷却速度既不过慢,又不过快,从而防止晶粒严重长大及过量细小的α相存在.3,焊接变形及冷裂纹倾向严重由于钛材弹性模量比钢小,所以在同样的内应力情况下,钛的焊接变形大,而且回弹大,所以又难以矫正.工业纯钛焊接时,有时会出现延迟裂纹.氢是引起焊接裂纹的主要原因.裂纹多出现在热影响区,该区含氢量高,从而析出TiH2量增加,使其脆性增加.另外,析出氢化物时体积膨胀引起较大的组织应力,再加上氢原子向高应力区扩散及聚集,导致裂纹产生.减少焊接变形,防止裂纹的办法是采用正确的焊接程序,减少焊接接头上氢的来源.4,易产生气孔气孔是工业纯钛焊接中较常见的一种工艺缺陷.主要是氢气孔.钛焊缝气孔往往分布在熔合线附近,这是钛气孔一个特点. 防止产生气孔主要是减少氢的来源.使用高纯度的氩气,焊件及焊丝表面要认真清洗,去除水分,油污,氧化皮,有机纤维及吸附的气体杂质.此外,要配合适宜的焊接工艺,如焊接速度等. 工业纯钛的焊接工艺要点1,焊接环境:焊接环境要求通风,干燥,无尘并与钢结构预制场所隔离.风速小于2m/秒,以室内(或棚内)作业为好.湿度小于90%.2,焊接器材焊丝的化学成分和力学性能要与母材相当,要求高塑性时,纯度应比母材高.氩气纯度大于等于99.99%,水分小于等于50ml/m3,露点低.焊机应有高频引弧,电流衰减和气体延时保护装置.氩气纯度对对接接头表面颜色及接头弯曲角的影响表3氩气纯度(%),焊前准备坡口采用机械方法加工.坡口形状见图2.坡口及焊丝的清理.焊前应认真对焊丝及坡口进行清理,这是工业纯钛焊接中重要的一步.清理方法可采用机械清理:用细锉,奥氏体不锈钢丝刷或铣刀等,和化学清洗的方法.将焊丝表面及坡口两侧25mm以内的氧化皮,油脂,毛刺和污物清理干净.最后用绸布沾丙酮或乙醇擦洗,以彻底除去油污及水分.清理完后必须在4小时内焊完,否则要重新清理.清理过的焊丝应在150~200℃下保温使用,取用时应戴清洁手套. 4,定位焊工业纯钛的定位焊,一定要采用与正式焊接完全相同的焊接材料和焊接工艺,- - -.点焊处不得有裂纹,气孔,夹渣及氧化变色等缺陷,一旦发现缺陷应及时消除重焊.定位焊长度10mm 左右,间距150~200mm,高度不超过壁厚的2/3.5,焊接方法工业纯钛采用手工钨极氩弧焊.手法采用左焊法,见图3,图4.直流正接.焊接位置采用平焊接方向板材试件焊接方式图4 管状试件焊接方式焊和管口的转动焊.在不妨碍观察的前提下,弧长越短越好,不摆动或少摆动.焊接层数越少越好,以免引起晶粒粗大.宜采用较小的焊接规范.热输入量小于,等于35000J/cm,层间温度小于,等于200℃,小电流和较慢的焊接速度.这样即可以防止过热产生粗晶,又可防止或减少气孔,裂纹,咬边等焊接缺陷.钛合金焊接时,气体保护非常重要,焊缝正反面都必须加保护气,正面必须要加保护拖罩,同时要尽可能减少焊缝氢的含量.其工艺如下:1.焊前准备:用机械清理法去除表面氧化皮,然后用酸洗,洗后用水冲干,临焊前用丙酮或酒精擦洗,且在四小时内要焊完,否则重新清理.焊丝也要酸洗,最好经过真空脱氢处理,焊前也用丙酮脱脂.2.焊接方法:目前用得最多的是钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊.3.保护气纯度不得低于99.99%,含氧量小于0.002%,氮小于0.005%,氢小于0.002%,水分小于0.001mg/L.在焊接过程中,必须对400度以上区域加强保护,也就得设制一个保护气拖罩,背面也得有保护气设施. 4焊丝的选择:一般选用TA3或TA7焊丝.5.工艺参数:选用较小电流与焊速,选用较大的喷嘴,氩气流量在8~12L/min,保护罩内保护气应充足,钨极直径在1.0~3.0内,焊丝在1.6~3.0内,钨极端磨成30~45度角,焊接电流为钨极直径的30~40倍左右.。

激光深熔焊中小孔型气孔形成机理的研究进展

激光深熔焊中小孔型气孔形成机理的研究进展
史平安;万强;颜怡霞;沈显峰
【期刊名称】《兵器材料科学与工程》
【年(卷),期】2018(41)3
【摘要】激光深熔焊过程中的匙孔效应和气孔形成过程及其机理是目前研究的热点和难点。

结合作者前期的研究工作,从试验和数值模拟两方面系统地介绍有关激光深熔焊中匙孔动态行为以及小孔型气孔形成机制的研究成果,并对目前相关研究中存在的问题进行归类和分析。

该研究对揭示激光束深熔焊过程中的匙孔效应和气孔形成过程及其机理、控制焊接质量具有重要的工程价值和理论意义。

【总页数】8页(P104-111)
【作者】史平安;万强;颜怡霞;沈显峰
【作者单位】中国工程物理研究院总体工程研究所;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG456.7
【相关文献】
1.6061铝合金激光深熔焊等离子体光谱特征与气孔的相关性
2.铝合金激光深熔焊气孔形成机理与控制技术
3.工业纯钛激光自熔焊接工艺及气孔形成机理研究
4.空间发动机激光深熔焊气孔特性研究
5.激光深熔焊接过程中小孔行为的研究进展
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激光焊接工艺型气孔

激光焊接工艺型气孔激光焊接工艺在现代制造业中被广泛应用，它通过高能量激光束对材料进行熔化和连接，具有高效、精密、无损等优点。

然而，在激光焊接过程中，气孔的产生是一个常见的问题，它会对焊接质量造成不良影响。

因此，控制和减少气孔的产生是激光焊接工艺中的关键问题之一。

气孔是指焊接过程中形成的气体孔洞，由于激光焊接过程中产生的气体无法及时排出，导致气孔在焊缝中形成。

气孔的存在会导致焊缝强度降低、气孔周围产生裂纹等质量问题。

因此，减少气孔的产生对于保证焊接质量至关重要。

要减少气孔的产生，首先需要注意选择合适的焊接参数。

激光焊接工艺中，激光功率、速度、焦距等参数的选择都会影响气孔的产生。

一般来说，激光功率过高或过低，都会增加气孔的产生。

因此，需要根据具体材料和焊接要求，合理选择焊接参数，以保证焊接质量和减少气孔的产生。

焊接材料的准备也是减少气孔产生的关键。

在焊接前需要对焊接材料进行充分的清洁和除氧处理，以确保焊接过程中气孔的产生率降至最低。

同时，还需要注意焊接材料的表面状态，避免存在粗糙、氧化等问题，这些都会增加气孔的产生。

除了焊接参数和材料准备外，焊接过程中的气氛控制也是减少气孔产生的重要环节。

在焊接过程中，要保持焊接区域的气氛稳定，避免氧气和水分的干扰。

一般来说，可以通过使用惰性气体如氩气等，来替代空气中的氧气，减少氧化反应的发生，从而减少气孔的产生。

焊接设备的选择和焊接操作人员的技能也会对气孔的产生产生影响。

高质量的焊接设备和熟练的焊接操作人员，能够更好地控制焊接过程中的各项参数，减少气孔的产生。

在激光焊接工艺中，气孔的产生是一个需要重视和解决的问题。

通过合理选择焊接参数、准备焊接材料、控制焊接气氛、选择合适的设备和操作人员等措施，可以有效减少气孔的产生，提高焊接质量。

这对于保证制造业的发展和产品质量的提高具有重要意义。

希望随着技术的进步和经验的积累，激光焊接工艺在减少气孔产生方面能够更加成熟和可靠。

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