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桥涵A3钢板中钛的分类及特点

作者:www.geiliaoji88.cn 发布于:2019-04-09 15:32:20 点击量:

钛及钛的分类及特点

国产工业纯钛有TA1、TA2、TA3三种,其区别在于含氢氧氮杂质的含量不同,这些杂质使工业纯钛强化,但是塑性显著降低。工业纯钛桥涵A3钢板强度不高,但塑性及韧性优良,尤其是具有良好的低温冲击韧性;同时具有良好的抗腐蚀性能。所以,这种材料多用于化学工业、石油工业等,实际上多用于350℃以下的工作条件。

根据钛合金退火状态的室温组织,可将钛合金分为三种类型:

α型钛合金、(α+β)型钛合金及β型钛合金。

α型钛合金中,应用较多的是TA4、TA5、TA6型的Ti-AI系合金和TA7、TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下,其强度可达到931N/mm2,而且在高温下(500℃以下)性能稳定,可焊性良好。

β型钛合金在我国的应用量较少,其使用范围有待进一步扩大。

钛及钛合金的焊接性

钛及钛合金的焊接性能,具有许多显著特点,这些焊接特点是由于钛及钛合金的物理化学性能决定的。

1.气体及杂质污染对焊接性能的影响

在常温下,钛及钛合金是比较稳定的。但试验表时,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,钛及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升,大约在250℃左右开始吸收氢,从400℃开始吸收氧,从600℃开始吸收氮,这些气体被吸收后,将会直接引起焊接接头脆化,是影响焊接质量的极为重要的因素。

(1)氢的影响氢是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。焊缝含氢量变化对焊缝冲击性能影响最为显著,其主要原因是随缝含氢弹量增加,焊缝中析出的片状或针状TiH2增多。TiH2强度很低,故片状或针状卫HiH2的作用例以缺口,合冲击性能显著降低;焊缝含氢量变化对强度的提高及塑性的降低的作用不很时显。

(2)氧的影响氧在钛的α相和β想中都有有较高的熔解度,并能形成间隙固深相,使用权钛的晶伤口严重扭曲,从而提高钛及钛合金的硬度和强度,使塑性却显著降低。为了保证焊接接应的性能,除了在焊接过程中严防焊缝及焊按热影响区发主氧化外,同时还应限制基本金属及焊丝中的含氧量。

(3)氮的影响在700℃以上的高温下,氮和钛发生剧作用,形成脆硬的氮化钛(riN)而且氮与钛形成间隙固溶体时所引起的晶格歪挪程度,比是量的氧引起的后果更为严重,因此,氮对提高工业纯钛焊缝的抗拉强度、硬度,降低焊缝的塑性性能比氧更为显著。

(4)碳的影响碳也是钛及钛合金中常见的杂质,实验表明,当碳含量为0.13%时,碳因深在α钛中,焊缝强度极限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作用强烈。但是当进一步提高焊缝含碳量时,焊缝却出现网状TiC,其数量随碳含量增高而增多,使焊缝塑性急剧下降,在焊接应力作用下易出现裂纹。因此,钛及钛合金母材的含碳量不大于0.1%,焊缝含碳量不超过母材含碳量。看来这个钛桥涵A3钢板的形成,还是颇费时间的。


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