64284TA5钛合金焊接技术条件 标准 CB T 1216-1992.pdf
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1、中 国船舶 工 业总公 司部 标 准 T A 5钦 合金 焊 接 技 术 条 件 C B/ T 121 6一 92 分类号: U0 5 主题内容和适 用范围 本标准规定了 T A5 钦合金的焊接用材料、 焊接工艺规程、 焊接性能检验等。 本标准适用于 T A 5钦合金的焊接, 对工业纯钦及其他 a 型、 近。型钦合金的焊接亦可参照使用。 引用标淮 G B 1 5 0 钢制压力容器 G B 1 5 1 钢制管壳式换 热器 G B 3 2 4 焊缝符号表示法 G B 9 8 5 气焊、 手工电弧焊及气体保护焊坡口 基本型式与尺寸 G B 2 6 4 9 焊接接头机械性能试验取样方法 G B 2 6
2、 5 0 焊接接头冲击试验方法 G B 2 6 5 1 焊接接头拉伸试验方法 G B 2 6 5 3 焊接接头弯曲及压扁试验方法 G B 2 9 6 5 钦及钦合金棒材 G B 3 3 2 3 钢熔化焊对接接头射线照相和质量 分级 G B 3 6 2 0 钦及钦合金牌号和化学成分 G B 3 6 2 1 钦及钦合金板材 G B 3 6 2 3 钦及钦合金丝 G B 3 6 2 4 钦及钦合金无缝管 G B 3 6 2 5 热交换器及冷凝器用无缝钦管 G B 4 1 9 1 惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、 切割用钨钟电 极 GB 4 8 4 2 氨气 G B n 1 9 4 钦及钦合金饼材 G
3、 B n 1 9 5 钦及钦合金锻件 G J B 6 4 . 1 水面舰艇规范 G J B 6 4 . 2 潜艇规范 G J B 9 4 3 潜艇用T A 5 - A钦合金锻件 G J B 9 4 4 潜艇用T A 5 - A钦合金板材 J B 1 1 5 2 锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤 J B 3 9 6 4 压力容器焊接工艺评定 术语 a 钦合金 a t i t a n i u m a l l o y 含有 。 稳定剂, 在室温稳定状态基本为。 相的钦合金。 中国船舶工业总公司1 9 9 2 一 0 7 一 0 4批准1 9 9 3 一 0 3 一 0 1 实施 1 c B /
4、T 1 2 1 6 一 9 2 近。 钦合金 n e a r a t i t a n i u m a l l o y a 合金中加入少量p 稳定剂, 在室温稳定状态自 相含量一般小于1 0 %的钦合金。 间隙元素i n t e r s t it i a l e l e me n t 原子半释比较小, 溶于钦后位于钦晶格的空隙中的元素。通常指氧、 氮、 氢和碳。 材料 4 . 1 母材应符合GB 2 9 6 5 , G B 3 6 2 0 , G B 3 6 2 1 , GB n 1 9 4 , G B n 1 9 5 , GJ B 9 4 3 , G J B 9 4 4的要求。 或符合设 备设
5、计技术条件中所提出的要求。 4 . 2 填充金属 : 焊接 T A5 钦合金应选用 T A 4焊丝, 其焊丝的化学成分应符合表 1 的规定。 并应真空退 火状态供货。 焊丝的 其他要求应符合G B 3 6 2 3 的规定 表 1 T A 4 焊丝化学成分 牌 号 化学成分, % TiA IC 0HNFeS i T A4基2 . 0 - -3 . 3镇 0 . 1 0毛 0 . 1 0簇 0 . 0 1 0簇 0 . 0 4簇 0 . 1 5簇 0 . 0 4 4 . 3 保护气体: 推荐采用一级纯氢, 并应符合G B 4 8 4 2 的要求。 4 . 4 钨极: 推荐采用钨钵电极, 并应符合G
6、B 4 1 9 1的要求。 焊 接方法及设备 5 . 1 焊接方法 推荐采用直流钨极氢弧焊, 也可采用熔化极惰性气体保护焊和等离子弧焊。 5 . 2 焊接设备 对于直流钨极氢弧焊和等离子弧焊应采用具有陡降外特性的直流电源, 对于熔化极惰性气体保护 焊应采用平特性的电源。 电源的电流波动要小, 在低电流范围内, 焊机应具有良好的控制调节性能, 且具 有电流衰减系统。 5 . 3 焊 炬 应采用焊钦的专用焊炬, 喷嘴直径可根据焊缝尺寸在1 4 1 9 mm范围内选用。 当采用拖罩时, 所用 拖罩可根据焊件形状及生产条件自行制作。 6 焊接夹具 6 . 1 应采用铜制夹具( 自然冷却或水冷的) ,
7、也可采用其他无磁材料作为焊接接头的定位夹具或用来冷 却焊道的邻近区域的夹具。 6 . 2 对于厚度不超过 3 mm的 T A5 焊件, 夹具距熔化焊缝的边缘应大于 3 mm, 对于 3 m m 以上的 T A5 焊件, 夹具距熔化焊缝的边缘应大于 6 mm, 也可以采用其他金属材料作为焊接接头的定位夹具。 焊 前准备 了 . 1 材料性能复验 焊前应按材料标准或订货要求对所用T A5 母材以及配套用的TA 4 焊丝进行化学成分及力学性能 复 验, 合格后方能使用。 了 . 2 接头设计 T A5 钦合金的焊接接头设计可参照GB 9 8 5 的规定, 根据板厚进行设计。 其接头的符号和定义应符
8、合GB 3 2 4 的规定。 7 . 3 坡 口的制备 C B / T 1 2 1 6 一9 2 7 . 3 . 1 坡口的制备应符合图样的要求。 7 . 3 . 2 坡口 应采用机械或磨削方法加 工, 不得使金属过热。 磨制坡口时, 推荐使用硬质合金磨轮。 也可 使用清洁的磨削砂轮, 但不能使用打磨过钢的砂轮、 硬度低的砂轮或胶粘砂轮。 7 . 3 . 3 当砂轮磨制坡 口时应采用锉刀、 金钢砂布或不锈钢丝刷去除坡口表面附着的砂轮粒子。 7 . 4 工具及着装 7 . 4 . 1 所用的焊接夹具、 工具都应用丙酮或酒精清除灰尘、 油脂、 油、 记号笔标记。所用工具只能用于 钦, 不能与钢结构
9、焊接所用工具混用。 7 . 4 . 2 焊工和装配钳工应戴洁净的白手套, 穿清洁的工作服。 了 . 5 酸洗及清理 为了清除氧化皮、 污物, 应对所使用的母材、 填充材料进行认真、 严格的清理。 7 . 5 . 1 脱脂 用稀氢氧化钠溶液或用工业酒精除去表面残存的油脂或污物。 了 . 5 . 2 酸洗去氧化皮 7 . 5 . 2 . 1 对于6 0 0 以下温度 形成的轻微氧化皮, 可采用下列 配方的溶液、 温度和时间进行酸洗: a . 氢氟酸( HF ) : 2 %一4 0 0 ; b . 硝酸( HN 0, ) : 3 0 %一4 0 0 o ; c . 水( H 2 0) : 余量; d
10、 . 温度: 室温至 6 0 C; 时间: 2 2 0 m i n ( 时间取决于氧化皮的厚度) 。 酸洗 后应立即用清水冲洗干净。 7 . 5 . 2 . 2 对于在 6 0 0 以上温度形成的较厚氧化皮, 可用机械方法( 如喷砂、 打磨) 去除, 处理后再按 7 . 5 - 2 . 1 条进行酸洗处理。 了 . 6 焊前坡口清理 焊前坡口 及坡口 边缘至少2 5 m m的母材应用不锈钢钢丝刷刷净, 并用 干净白绸布( 不得使用棉布、 棉纱功日 丙酮擦净, 除去所有水锈、 漆皮、 污垢、 金属粉屑、 尘埃 和其他可能与钦反应的杂 物。焊接边缘 应 平整, 不允许有裂纹、 毛刺、 压坑、 划伤
11、等缺陷, 清理后应尽快施焊, 否则需重新清理。 7了 焊接环境 77 . 1 焊接钦合金应在独立的、 清洁的加工车间中进行。 了 . 了 . 2 若在钢铁作业的车间内进行施焊, 应与钢铁作业区隔开。 了 . 7 . 3 焊接场所不允许有过堂风。 了7 . 刁 焊接场所严禁吸烟。 7 . 了 . 5 工作环境温度应不低于 5 0C。 焊接 1 装配和定位焊 1 . 1 装配时必 须保持所用夹具及焊接坡口 的清洁。 定位焊时, 应在与正 式焊缝相同的条件下进行焊 。如果定位焊缝有裂纹, 应去除该定位焊缝, 并在焊接之前重新易位定位焊。 1 . 2 被焊接头两母材金属的装配错边量不得超过 2 mm或
12、接头最薄部分公称厚度的 1 0 %, 取两者 88.压接8. 较小者 8 . 2 焊缝的气体保护 必须对焊缝正反两面进行可靠的气体保护, 保护气体应符合 4 . 3的要求 焊缝正面保护应采用适用 于钦合金焊接的焊炬进行焊接保护或附加拖尾保护。 焊缝反面保护可根据焊件形状尺寸, 采用夹具垫板 槽内通保护气、 背面保护气罩或焊件内腔充氢保护等方法。 CB/ T 1 216 一 92 8 . 2 . 1 保护气体系统 气体导管、 阀、 减压器、 流量计、 软管、 管道、 焊炬和其他有关设备必须清洁, 无泄漏和干燥。 应采用尼 龙塑料管, 不推荐使用橡胶管。 系统应维持焊炬上气体的露点不高于一5 o
13、0c。 每一次开焊前必须预先通 气, 排除焊接保护气体系统残存的空气。 8 . 2 . 2 焊接前应采用不锈钢试板或钦试板对气保护系统进行检验, 如果获得不变色的银白色外观, 则 认为保护合格。所确定的气体保护流量是正确的。 8 . 2 . 3 焊接引弧前应提前送气, 焊接熄弧后应滞后断气, 滞后断气时间以确保熄弧处的焊缝冷却后为 银白色来确定。 8 . 3 引弧和熄弧 推荐采用脉冲引弧和高频引弧, 当采用短路引弧时, 宜采用引弧板和引出板。 8 . 4 焊接工艺参数 8 . 4 . 1 焊接工艺参数选取的基本原则 使焊缝顺利成形的线能量和对焊缝的可靠气体保护两者的相互正确匹配是选取焊接工艺参
14、数的基 本原则。 对板厚 3 mm以下的焊件应采用慢焊接速度和小焊接电流, 对于3 m m以上的焊件应采用快焊 接速度和大焊接电流。但所选的焊接线能量都必须同时满足 8 . 2 . 2的要求。 8 . 4 . 2 钨极 8 . 4 . 2 . 1 推荐采用钨柿电极, 并应符合G B 4 1 9 1 的规定, 不同焊接电流所选择的钨钵电极直径见表 2 , 表 2 钨饰电极选用表 焊 接 电 流 A 钨极直径 mm 1 5 - 8 01 . 0 7 0 - 1 5 01 . 6 1 5 0 2 5 02 . 4 2 5 0 . 3 5 03 . 2 3 4 0 - 4 0 04 . 0 8 . 4
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