引言

某设备盛装介质是高温度的浓硝酸溶液，，，该溶液含有多个种类的氧化性阳离子，，，且含有辐射性，，，通常资料在该环境下侵蚀危险严重。。。但通常的钛合金在酸性介质中钝化偏差强烈，，，因而在设备选材时，，，思考将 Ti35 作为该设备的资料 [1]。。。

Ti35 是 Ti-Ta 系的二元 α 型钛合金，，，名义成分为 Ti-6Ta。。。该资料在拥有氧化性离子的浓硝酸中拥有优异的耐侵蚀机能。。。为相识该资料的焊接性，，，满足设备的制作需要，，，对该资料的焊接工艺进行了相应的钻研。。。Ti35 合金资料成分和力学机能如表 1、、、表 2 所列。。。

表 1 Ti35 合金的化学成分 (质量分数)(%)

表 2 Ti35 合金力学机能

1、、、焊接工艺试验

Ti35 合金是在传统钛资料的基础上参与了质量分数小于 10% 的 Ta 元素。。。由于 Ta 的熔点极高，，，且 Ta 与 Ti 的密度相差极大，，，Ti35 资料与传统的钛资料在焊接机能方面存在以下差距：：：

(1) 高温时，，，Ti35 资料易与碳、、、氢、、、氧等杂质产生反映，，，天生化合物，，，严重影响了焊缝质量和耐侵蚀机能。。。

(2) Ti35 资料作为一种 α 资料，，，其焊缝若在高于 β 相变温度之上的高温停顿功夫过长，，，则会导致强度、、、塑性和冲击韧性降落，，，因而焊接时冷却速度应快。。。

(3) 铁的存在对 Ti35 资料的耐侵蚀性影响很大，，，铁传染会导致加快吸氢，，，严重影响焊缝质量。。。

(4) 氢是引起气孔的重要原因。。。

(5) Ti35 合金焊接接头产生裂纹的可能性很小，，，但容易在热影响区出现延长裂纹，，，产生的重要原因是焊接过程中的氢导致。。。

1.1 试验使用资料

本次评定试验使用的 Ti35 母材和焊材的机能要求如表 3 所列。。。

表 3 评定用板材及焊材物理机能

1.2 焊接过程中的保；

通过对 Ti35 资料分析并结合纯钛的焊接经验，，，Ti35 资料的焊接关键点在于保；，，，因而在试验时，，，试板背面及尾部温度高于 300℃的选取高纯氩气进行保；，，，试板背面及尾部保；すぷ叭缤 1、、、图 2 所示。。。

焊接实现后，，，焊缝色彩为银白色 (试板保；こ尚Ъ 3)，，，切合理论质量要求。。。按尺度技术前提要求进行了相应的无损检测，，，检测了局满足尺度要求。。。

2、、、Ti35 焊接工艺评定

2.1 焊接工艺评定参数及要求

焊接试验成功后，，，按产品制作尺度要求进行了 Ti35 对接焊评定，，，蕴含焊缝厚度 5mm 后焊缝背面选取流动的水进行保；さ暮附庸ひ掌蓝，，，焊接工艺评定具体参数和要求如表 4 所列。。。

表 4 试验参数及要求

注：：：1. 正面保；て辶髁课 10~15 L/min，，，背面及尾部保；て辶髁课 15~25 L/min；；2. 试板熔敷金属厚度 5mm 前与上述一致，，，熔敷金属厚度在 5mm 后选取水冷方式在焊缝背面对高温区域进行保；。。。

焊接接头按 NB/T 47013.2 的要求进行射线检测，，，质量等级为 AB 级，，，检测了局满足有关尺度及专用技术前提要求。。。

2.2 力学机能试验

2.2.1 接头拉伸试验

按尺度要求进行了焊接接头的全厚度拉伸试验，，，断裂后的拉伸试样如图 4 所示，，，试验了局如表 5 所列。。。

表 5 接头拉伸试验了局

2.2.2 接头横向弯曲试验

按尺度要求进行了焊接接头的横向全厚度弯曲试验，，，弯曲后的试样如图 5 所示。。。试样尺寸为 38mm×10mm，，，试样弯曲为 180°，，，弯曲直径为 40mm，，，弯曲试样的拉伸面均未见缺点显示。。。

2.3 焊接接头金相组织

由金相组织照片可知，，，选取手工钨极氩弧焊焊接而成的焊接接头的熔敷金属、、、热影响区与母材的金相组织均为 α 相。。。母材、、、热影响区及焊缝的金相组织如图 6 所示。。。其区别在于母材微观描摹为多边等轴齐全退火态组织。。。凭据 Ti-Ta 二元合金相图 [2-3]，，，通过对比熔敷金属、、、热影响区的晶粒发现，，，其都有了显著的长大，，，重要原因是在焊接过程中，，，多层多道焊在焊接循环热下导致晶粒长大。。。

3、、、产品焊接利用

对于 Ti35 资料的焊接，，，其重要节制点是高温区域的保；ぜ扒褰。。。为此，，，针对设备结构特点进行了以下改进。。。

3.1 加热半管组焊

设备筒体外理论有 22 圈规格为 φ89mm×3mm 的弧形加热半管，，，当回旋式组对时，，，加热半管之间接缝处的偏斜造成部门间隙较大。。。为解决该问题，，，克己液压式矫形工具，，，组对时将矫形工具固定在半管的相宜地位，，，借助于斜铁，，，通过矫形工具施加外力，，，节制接缝处间隙满足要求。。。利用该矫形工具后工作效能提高了 3 倍以上，，，且组装后的半管间距均匀，，，焊接后焊缝外形美观 [4-5]。。。半管组对工装如图 7 所示。。。

3.2 小径管对接焊

小管对接时管子直径小，，，通常保；すぷ拔薹ㄓ行П；；ば」芎阜。。。经试验，，，将管子对接的焊缝整体都置于工装保；ぶ，，，保；て褰ü脊芗吧竿富圆泛阜旖斜；；ぜ凹涌炖淙醋饔，，，以保障产品焊缝质量。。。小管对焊接保；すぷ叭缤 8 所示。。。

4、、、结语

通过对 Ti35 资料的焊接试验以及焊接工艺评定试板的焊接、、、检验，，，证明 Ti35 拥有较为优良的焊接机能。。：：：附庸讨械那褰嗍蔷龆ê阜熘柿康墓丶煞，，，焊接热输入巨细对 Ti35 合金焊接机能拥有较大影响。。。选得到到的焊接参数焊接的试板焊缝的金相与母材一样。。。

通过对 Ti35 资料焊接工艺机能钻研得到的各项结论、、、工艺参数等已制作试件验证了工艺的可行性、、、靠得住性。。。同时，，，设备的制作工作已实现，，，为后续 Ti35 资料产品的承揽与制作奠定了基础。。。

参考文件

[1] 吴金平，，，杨英丽，，，赵彬，，，等。。：：：蟠χ蒙璞赣 Ti-35 合金资料钻研 [C]// 中国核学会核资料分会，，，2006 全国核资料学术互换会论文集，，，2006:302-304.

[2] 陈宝祥，，，马鸣，，，孙敬岩，，，等。。。热丝 H-TIG 镍基堆焊工艺钻研。。。哈尔滨锅炉厂有限责任公司，，，2013, 6 (6):56-57.

[3] 李磊。。。石油钻采阀门内壁热丝 TIG 堆焊 [J]. 石油化工建设，，，2005, 17 (6):52-54.

[4] 许江晓，，，刘晓林。。。热丝 TIG 全地位自动焊工艺参数的匹配，，，2010, 39 (7):56-58.

[5] 冯英超。。：：：说缯 TIG 全地位自动焊打底的工艺分析 [J]. 电焊机，，，2012, 42 (2):57-61.

（注，，，原文标题：：：Ti35资料焊接工艺钻研）