焊接钛管件时焊缝缺陷的防范措施

      钛管件焊缝的缺陷是由于氩弧焊枪形成的氩气保护层在钛管焊接过程中只能保护熔池不受空气的有害影响，而对已凝固且接近高温状态的焊缝及其周围区域没有保护作用，在这种状态下钛管焊缝及其周围区域仍然具有很强的吸收空气中氮和氧的能力。

  气孔是钛管焊接过程中经常遇到的主要问题，气孔形成的根本原因是由于氢气的作用，防范气孔的工艺措施主要包括：

  1.选择合适的焊接工艺参数和焊接规范，增加深池停留时间，以利于气泡逸出，有益减少气孔。

  2.焊接应在高纯度氩气的保护下进行。氩气纯度不得低于99.99%

  3.彻底清除钛管、钛板、钛板管孔表面的氧化皮、油污等有机物。它可以通过化学和机械方法清洁。

  4.对熔池进行良好的气体保护，控制氩气的流量和流速，防范湍流，影响保护成果。

  在钛合金焊接过程中，氩弧焊枪形成的氩气保护层仅能保护熔池免受空气的有害影响，但对凝固焊缝及其高温附近的周围区域没有保护作用，并且在该状态下钛管件焊缝及其周围区域仍然具有很强的吸收空气中的氮和氧的能力。随着氧化程度的逐渐加重，钛合金焊缝颜色发生变化，焊缝塑性降低。银白色（无氧化）、金黄色（TiO2，轻微氧化）、蓝色（Ti2O3，轻微氧化的）、灰色（TiO2，严重氧化的）。在钛合金的焊接过程中，焊接接头出现热裂纹的可能性很小，因为钛和钛合金中S、P、C等杂质的杂质含量很小，而且在晶界很少产生S和P形成的低熔点共晶。此外，其结晶温度范围窄，钛和钛合金在凝固过程中的收缩小，因此焊缝金属不会产生热裂纹。

  当钛管和钛合金管焊接时，当焊缝中的氧和氮含量高时，钛及其合金吸收氢、氧和氮的能力随着温度的升高而逐渐增加。钛从250℃吸收氢气，从400℃吸收氧气，从600℃吸收氮气。由于钛合金与O2、N2和H2的高亲和力，这些气体在接头中的加入将使接头变脆，并降低钛合金焊接接头的冲击性能、塑性和韧性。当钛合金中含有氢时，热影响区将出现延迟裂纹。当焊缝中氧和氮含量较高时，焊缝或热影响区在较大焊接应力的作用下也会开裂，这也是一种延迟裂纹。因此，惰性气体（或真空室）保护是非常必要的。由于使用真空室的成本高，通常使用惰性气体保护。保护气体主要包括氦气和氩气。由于氦气的价格比氩气的价格高，一般来说，对于钛管件的焊接接头和热影响区，没有特定要求，使用高纯度氩气进行保护可以防范氧化。