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鈦合金焊接技術在船舶制造中的應用及對鈦材料性能的要求

鈦(tai)材(cai)料(liao)具有比強(qiang)度高、耐海(hai)(hai)水及海(hai)(hai)洋大氣腐蝕(shi)、無磁、透(tou)聲、抗沖擊震(zhen)動(dong)及可(ke)加工性(xing)(可(ke)塑性(xing))好等特點(dian),是一種優(you)質的船舶(bo)材(cai)料(liao)。對(dui)于船舶(bo)材(cai)料(liao)而言,焊接(jie)技術是其結構制(zhi)造的重(zhong)要加工手段(duan)。而各種船用鈦(tai)及鈦(tai)合金對(dui)焊接(jie)加工的適應(ying)性(xing),焊接(jie)性(xing)能的優(you)劣(lie),直接(jie)關(guan)系到它們在船舶(bo)結構上的應(ying)用。

鈦材(cai)(cai)的(de)(de)(de)品(pin)種(zhong)、牌號繁多(duo),針對(dui)其應(ying)用的(de)(de)(de)領域不同(tong),對(dui)其相關(guan)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能要(yao)求也不相同(tong)。對(dui)船(chuan)(chuan)用鈦合金主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)應(ying)用功(gong)能是優秀的(de)(de)(de)耐海水及海洋(yang)大氣的(de)(de)(de)腐(fu)蝕性(xing)(xing),高(gao)比強,高(gao)韌性(xing)(xing)和優良的(de)(de)(de)加工(gong)工(gong)藝性(xing)(xing)能。由于(yu)鈦材(cai)(cai)在船(chuan)(chuan)舶領域的(de)(de)(de)應(ying)用范圍較廣,如船(chuan)(chuan)舶結構、推進(jin)系(xi)統(tong)、電力系(xi)統(tong)、電子信息系(xi)統(tong)、輔助系(xi)統(tong)到特種(zhong)裝置等,因此需(xu)要(yao)各種(zhong)性(xing)(xing)能、品(pin)種(zhong)規格(ge)的(de)(de)(de)鈦合金材(cai)(cai)料。

船(chuan)用(yong)鈦(tai)及鈦(tai)合金(jin)焊接(jie)(jie)時(shi),通常遵從等強(qiang)原則,并(bing)獲得(de)最佳強(qiang)度和塑性(xing)、韌性(xing)的配合。因此,在選用(yong)焊接(jie)(jie)材料時(shi):

①一般(ban)選用同質焊(han)接材(cai)料;

②為了改善(shan)接頭的塑性,可(ke)用比母材(cai)合(he)金化程(cheng)度稍低的焊材(cai);

③為了提(ti)高焊(han)(han)縫金(jin)屬塑(su)性(xing),焊(han)(han)絲(si)中間隙元素含(han)量應(ying)低(di)于母材中的(de)含(han)量。根據多年來對船用鈦合(he)金(jin)焊(han)(han)接應(ying)用研究結(jie)果和(he)試驗(yan)數據的(de)回(hui)歸分析可知(zhi):要獲得(de)焊(han)(han)縫金(jin)屬與母材的(de)等強性(xing),一般要求焊(han)(han)絲(si)合(he)金(jin)成分比母材低(di)1個(ge)Al當量。

為使焊(han)(han)后焊(han)(han)縫金屬中(zhong)雜質(zhi)元(yuan)素含量(liang)控(kong)制(zhi)在較(jiao)低水平,應(ying)(ying)對(dui)焊(han)(han)絲(si)中(zhong)原始(shi)雜質(zhi)元(yuan)素含量(liang)加以(yi)嚴格控(kong)制(zhi)。船(chuan)用鈦(tai)合金焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的可靠性(xing)在很(hen)大程度上(shang)與(yu)接(jie)頭(tou)的結構形(xing)狀有關。對(dui)于船(chuan)用鈦(tai)合金焊(han)(han)接(jie)結構消除應(ying)(ying)力熱處(chu)理時,應(ying)(ying)根據不同合金特點,確(que)定(ding)熱處(chu)理工藝制(zhi)度,以(yi)獲(huo)得(de)最佳的熱處(chu)理效果。

大多(duo)數(shu)船(chuan)用鈦合(he)(he)(he)金具有優(you)良(liang)的焊(han)接(jie)(jie)(jie)加工性(xing)能。合(he)(he)(he)金應用過程中(zhong),針對各種(zhong)合(he)(he)(he)金的特點,結構的使用工況(kuang)條件,正(zheng)確(que)地(di)設計接(jie)(jie)(jie)頭形式,合(he)(he)(he)理(li)地(di)選擇焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料,制定合(he)(he)(he)理(li)的焊(han)接(jie)(jie)(jie)工藝(yi),提供焊(han)接(jie)(jie)(jie)高溫(wen)區良(liang)好、可靠的氣體保護和正(zheng)確(que)地(di)采用消除應力措施(shi),是確(que)保獲得(de)綜合(he)(he)(he)性(xing)能優(you)良(liang)的船(chuan)用鈦合(he)(he)(he)金焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的關鍵。

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