一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法技术

本申请提供一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法，包括将钛合金管材按照适配的装配间隙进行空间位置定位；在钛合金管材内填充氩气，氩气流量为15

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法


[0001]本申请涉及钛合金管材水平固定全位置焊接
，具体而言，涉及一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法。

技术介绍

[0002]由于钛及钛合金具有活泼的化学性质，钛合金焊接时，高温区域的焊缝表面极易被氧化，导致内部成型时易出现未融合，收弧时出现裂纹等问题。目前钛及钛合金焊接常采用氩弧焊。在水平固定全位置焊接钛合金管材时，氩弧焊的焊枪上拖罩往往不受控制容易往下滑落，再加上焊接工艺不完善，导致焊缝的热影响区保护不到位。氩弧焊的焊枪形成的氩气保护层只保护焊接熔池不受空气的影响，焊缝表面热影响区的温度就会超过400
°
以上。而对已经凝固而处于400℃以上高温状态的焊缝及其附近的热影响区则无法起到保护作用。而处于这种状态的钛合金管焊缝及其附近区域对空气中的氮和氧具有很强的吸收能力，焊缝表面热影响区就会发生氧化。随着氧化程度的加重，钛合金焊缝颜色发生变化及焊缝的塑性下降的规律。表面容易产生收弧裂纹、氧化、焊缝边缘发蓝发灰和精度下降等缺陷。直接引起焊接接头脆化，严重影响焊接的质量。
[0003]因此，亟需开发一种新型的钛合金管材水平固定全位置焊接方法及工艺。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法，其通过合理设置焊接工艺参数和方法，确保焊缝的变形控制在工艺要求范围内，拍片合格率达到至98％以上，解决了各种不确定因素影响拍片合格率。从而提高生产效率、节省成本、满足进度要求，缩短建造周期。
[0005]本申请提供了一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法，包括：
[0006]将钛合金管材按照适配的装配间隙进行空间位置定位；
[0007]在钛合金管材内填充氩气，氩气流量为15
‑
20L/min；
[0008]在钛合金管材的表面布设保护罩，焊接过程中，保护罩可随焊枪移动，保护罩上设有开孔；
[0009]焊枪穿过保护罩上的开孔进行焊接，焊枪的氩气流量为8
‑
12L/min，焊接速度为30
‑
45mm/min，焊枪的焊接顺序为先沿六点钟至三点钟方向焊接第一长度，再沿六点钟至九点钟方向焊接第二长度，接着沿三点钟至十二点钟方向焊接第三长度，最后沿九点钟至十二点钟方向焊接第四长度。
[0010]在一种实施方案中，所述保护罩上设有连接孔，所述连接孔连接氩气，氩气从连接孔进入保护罩内，保护罩内的氩气流量为10
‑
15L/min。
[0011]在一种实施方案中，所述第一长度、第二长度和第三长度相同，所述第四长度大于第一长度。
[0012]在一种实施方案中，焊枪的焊接电流为65
‑
75A，焊接电压为11.2
‑
13.6V。
[0013]在一种实施方案中，所述装配间隙按照钛合金管材的直径和厚度进行调整；所述钛合金管材的直径为89mm，厚度为2.5mm，与其适配的装配间隙为0
‑
2.5mm。
[0014]在一种实施方案中，所述钛合金管材的焊接位置设有焊接坡口，所述焊接坡口设为V型结构，V型结构的单边角度为30
°
。
[0015]在一种实施方案中，在将钛合金管材按照适配的装配间隙进行空间位置定位之后还包括采用丝绸布清理钛合金管材，对清理后的钛合金管材进行焊接或将清理后的钛合金管材放进烘干箱内烘干预设时间。
[0016]在一种实施方案中，在焊接结束后，还包括按照预设要求对焊缝进行100％射线探伤，并在射线探伤后进行管系强度实验和管内高压实验，高压实验的压力为4.5Mpa。
[0017]本申请中的钛合金管材水平固定全位置焊接方法具有的有益效果：
[0018]本方法对焊接时温度控制、施工现场环境温度及焊缝外表气体保护进行攻关，将施工现场环境温度控制在20℃左右。合理设置焊接工艺参数和方法，确保焊缝的变形控制在工艺要求范围内，拍片合格率达到至98％以上，解决了各种不确定因素影响拍片合格率等，从而提高生产效率、节省成本、满足进度要求，缩短建造周期。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为根据本申请实施例示出的一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法的流程图；
[0021]图2为根据本申请实施例示出的一种钛合金管材水平固定全位置对接的结构示意图；
[0022]图3为根据本申请实施例示出的一种钛合金管材水平固定全位置焊接时装配间隙示意图；
[0023]图4为根据本申请实施例示出的一种钛合金管材水平固定全位置焊接顺序示意图。
[0024]100、钛合金管材；110、焊接坡口；120、装配间隙；130、钛合金管材截面；200、保护罩；210、开孔；220、连接孔；310、第一长度；320、第二长度；330、第三长度；340、第四长度。
具体实施方式
[0025]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0026]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范
围。
[0027]图1为根据本申请实施例示出的一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法的流程图。参见图1，本方法包括：
[0028]将钛合金管材按照适配的装配间隙进行空间位置定位，并将环境温度控制在20℃；图2为根据本申请实施例示出的一种钛合金管材水平固定全位置对接的结构示意图，参见图2，其中，装配间隙按照钛合金管材100的直径和厚度进行调整，在一个实施例中，钛合金管材的直径为89mm，厚度为2.5mm，与其适配的装配间隙120为0
‑
2.5mm。
[0029]在钛合金管材内充氩气，氩气流量为15
‑
20L/min；氩气纯度99.999％。
[0030]在钛合金管材的表面布设保护罩200，焊接过程中，保护罩200可随焊枪移动，保护罩200上设有开孔210；
[0031]焊枪穿过保护罩200上的开孔210进行焊接，焊枪的氩气流量设置为8
‑
12L/min，焊接速度为30
‑
45mm/min。参见图4，以钛合金管材截面130为参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金管材水平固定全位置焊接方法，其特征在于，包括：将钛合金管材按照适配的装配间隙进行空间位置定位；在钛合金管材内填充氩气，氩气流量为15
‑
20L/min；在钛合金管材的表面布设保护罩，焊接过程中，保护罩可随焊枪移动，保护罩上设有开孔；焊枪穿过保护罩上的开孔进行焊接，焊枪的氩气流量为8
‑
12L/min，焊接速度为30
‑
45mm/min，焊枪的焊接顺序为先沿六点钟至三点钟方向焊接第一长度，再沿六点钟至九点钟方向焊接第二长度，接着沿三点钟至十二点钟方向焊接第三长度，最后沿九点钟至十二点钟方向焊接第四长度。2.根据权利要求1所述的钛合金管材水平固定全位置焊接方法，其特征在于，所述保护罩上设有连接孔，所述连接孔连接氩气，氩气从连接孔进入保护罩内，保护罩内的氩气流量为10
‑
15L/min。3.根据权利要求1所述的钛合金管材水平固定全位置焊接方法，其特征在于，所述第一长度、第二长度和第三长度相同，所述第四长度大于第一长度。4.根据权利要求1所述的钛合金管材水平固定全位置焊接方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞霞，凌伟，蔡春茂，杨建军，官志利，张永亮，张永田，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：