[ 來源：　|　作者：本站　|　發(fā)布時間：2020-09-18 |　瀏覽：277次 ]

1鈦材特性

鈦密度4.5 g/cm3，熔點1 668℃，在20℃其線脹系數(shù)8.4×10-6/℃，熱導率16.329 W/（m·k）,鈦及鈦合金具有良好耐腐蝕性能，在氧化 性、中性及有氯離子的介質中，其耐腐蝕性優(yōu)于不銹鋼。純鈦是一種銀白色金屬，882℃以上為體心立方結構，稱β鈦，低于此溫度為密排六方結構，稱α鈦。隨鈦中合金元素及雜質含量的不同，同素異構轉變溫度也不相同。鈦與氧的親和力很大，甚至在室溫下都能迅速生成穩(wěn)定而致密的氧化膜。由于此膜的存在，鈦具有良好的耐腐蝕性，鈦中溶解的氧和氮能明顯地起到強化作用，但塑性顯著降低。氫會使鈦及鈦合金脆化。工業(yè)純鈦由于塑性韌性好、耐蝕性、焊接性好和易于成形等優(yōu)點，在化工領域得到廣泛應用。

2鈦的焊接性

氣體等雜質污染而引起焊接接頭脆化，鈦是一種活性金屬。它在常溫下能與氧生成致密的氧化膜而保持高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性；在高溫下與氧、氮、氫、碳都有很強的親和力，反應速度較快，在300℃以上快速吸氫，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮，而且空氣中含有大量的氧和氮、氧、氫的增加使鈦和鈦合金焊縫變脆而使其塑性嚴重下降。因此為了避免空氣的污染，鈦材焊接時要求對焊接區(qū)及溫度高于400℃的部位進行保護。焊縫氣孔：此種材料焊接時，對于焊接區(qū)的水分、油脂、氧化物等雜質特別敏感，容易產(chǎn)生大量氣孔。因此焊前應對坡口及其周圍、焊絲等進行清理。

3焊接一般環(huán)境要求

①空氣相對濕度≤90%。

②氬弧焊時風速小于2 m/s。

③雨天作業(yè)時采取適當措施，如搭設防風擋雨棚等。

工作場所應具有焊接材料的儲存、清洗設施和良好的施焊條件。

④每天焊接前必須用Phenathroline（鄰二氮雜菲）法檢驗焊件周圍空氣中鐵離子濃度。

⑤在焊接現(xiàn)場周圍分散放置試紙，8 h后僅有1～2個點試紙變色則可施焊。配方如下：溶解272g CH3COONa.3H2O于500 ml熱蒸餾水中，加240 ml冰醋酸，然后以蒸餾水稀釋至1 000 ml；溶解3.5 g鹽酸胺于350 ml蒸餾水；溶解2.5 g的1∶10 Phenathroline（鄰二氮雜菲）水化物于約200 ml熱蒸餾水中并稀釋至300 ml。將三種溶液混合得1 650 ml混合液即可。

⑥操作人員必須穿戴干凈的不會造成鐵離子污染的勞保用品，這些專用的防護服和鞋套應隔離放置并保持潔凈。

4焊接方法

焊接方法采用GTAW，對于管子壁厚δ＜5 mm的薄件用直流反接，利用其“陰極霧化”效應（工件接受正離子轟擊，可使其表面 氧化膜破碎切除去），以獲得表面光潔美觀，成形良好的焊接接頭；對于管子壁厚δ≥5 mm的工件，采用直流正接，此時焊縫熔深大、熔寬小，熱影響區(qū) 小、變形小，有利于提高焊接生產(chǎn)率和焊接質量。?焊接材料：ERTi-2焊絲，純度為99.995%，的保護氣，用含水量不應大于50 Mg%m3的氬氣，對焊接熔池及焊接接頭內(nèi)外表面溫度高于400℃的區(qū)域均采用氬氣保護。

5焊前準備

①坡口加工：采用氧化鋁砂輪機打磨出坡口，坡口角度為單邊 30°±2.5°，鈍邊0.5～1.5 mm。加工坡口不允許使母材產(chǎn)生過熱變色。

②坡口及焊絲清理：坡口及其兩側各25mm以內(nèi)的內(nèi)外表面進行清理，程序如下：磨光機打磨→砂紙輪拋光→丙酮清洗。清洗后不能直接進行焊接作業(yè)，待坡口端面晾干后方可以作業(yè)。如不能及時焊接，應用自粘膠帶 及塑料布對坡口予以保護。焊絲也用沾丙酮的海綿擦拭干凈，并存放在專用的。

③焊工用手套應潔凈，用前也用無水乙醇（或丙酮）清洗，避免將棉質纖維附于焊件表面。

6焊接工藝

①焊接時應在合格的工藝參數(shù)范圍內(nèi)選用小線能量焊接，層間溫度不得高于200℃，防止高溫時間過長晶粒長大。

②焊接作業(yè)均應在氬氣保護下進行：采用焊炬噴嘴保護熔池，焊炬拖罩保護熱態(tài)焊縫及近縫區(qū)的外表面。管內(nèi)充氬保護焊縫及近縫區(qū)的內(nèi)表面，具體措施：直徑較大的管子焊接時，管內(nèi)工作人員戴上防毒面具，手持保護 罩對焊接熔池背面進行保護；直徑較小的管子或固定口焊接時，在管子內(nèi)表面距離坡口150～300 mm（根據(jù)可操作性取較大值）處采用可溶紙密封，再塞入一團可溶紙防止管內(nèi)氣壓過大將密封可溶紙破壞， 然后充入氬氣將管內(nèi)空氣排凈。焊接前必須充分預充氬氣，焊后應延時充氬，以使高溫區(qū)充分冷卻，防止表面氧化。

③焊接過程中填充焊絲應始終保持在氬氣的保護之下。 熄弧后焊絲不得立即暴露在大氣中，應在焊縫脫離保護時取出。焊絲如被污染、氧化變色時，污染部分應予以切除。

④不得在焊件表面引弧或試驗電?。缓附又袘_保起弧 與收弧的質量；收弧時應將弧坑填滿，多層焊的層間接頭應相互錯開。

⑤除有特殊要求外，每條焊縫應一次連續(xù)焊完，如因故 被迫中斷，再焊時必須進行檢查，確認無裂紋后方可繼續(xù)施焊。

⑥如果焊接作業(yè)時不慎出現(xiàn)夾鎢時，應停止焊接作業(yè)， 用磨光機清除鎢點，鎢級端部重新打磨，達到要求后方可重新進行焊接作業(yè)，要求與開始焊接作業(yè)相同。

⑦定位焊應與正式的焊接工藝相同，定位焊的焊縫長度 宜為5～10 mm，高宜為2～4 mm，且不超過壁厚的2/3。定位焊的焊縫不得有裂紋及其它缺陷，定位焊焊縫兩端，宜磨成緩坡形。

7鈦管道預制及安裝要求

鈦管道加工及安裝要求與一般工藝管線的加工和安裝要求基本相同，特別強調(diào)以下幾點:

①所有參與施工的人員必須仔細閱圖，熟悉管線的走向、材料選用、連接方式、安裝位置及各種技術要求。

②管線在地面做好深度預制，核對施工圖與施工現(xiàn)場后反復核算下料尺寸，避免預制尺寸與現(xiàn)場尺寸不符。所有與管廊碰頭管線要現(xiàn)場實測。盡量減少高空固定焊，固定焊焊口要留有調(diào)整量，固定口所在位置要便于組對、焊接。

③用于鈦管砂輪及切割工具應使用專用的氧化鋁砂輪片和切割刀具，其砂輪片及刀口嚴禁與其它材質的共用。

④管子切割表面不得過熱變色，否則必須去掉污染層。

⑤下好料的管線及預制完的管段需用記號筆在管線清楚的標明區(qū)號、管號、下料長度并在圖上作好標記。

⑥管道安裝過程中嚴禁損壞管道。吊裝必須采用尼龍吊帶和尼龍卡扣。吊裝如果采用鋼絲繩、卡扣，不得與管道直接接觸，必須用木板或石棉制品予以隔離。

⑦管道與支、吊架，支座或鋼結構之間應墊入石棉制 品或其他對鈦無害的材料。

⑧有接地要求的管道，導線跨接或接地引線不得與鈦管直接連接或焊接，應采用鈦板過渡。

⑨壓縮機、泵等動設備配管須在設備找正、二次灌漿后進行；靜設備配鈦管應在設備找正后進行。