钛管焊接

工业钛管焊接工艺一、前言钛与钛合金具有密度小、比强度高、良好的塑、韧性和耐腐蚀性能好的长处。

随着工业的开展，钛及钛合金管道已广泛应用于航空、航天工业、核工业、海洋工程、石油、化工、轻工、食品加工、冶金、电力、医药卫生等行业。

钛的活泼性大，不仅在溶化状态下，即使在400℃以上的固相态，也极易被水分、空气、油脂及氧化物等污染，吸收氧、氮、氢、碳等，使焊接接头塑性和韧性下降，并引起气孔、裂纹。

二、工艺特点本工艺系统总结了钛管焊接的特点，与不锈钢焊接比拟操作上工艺有明显的区别。

我公司颠末技术攻关, 成功掌握了钛材工艺管道焊接技术,经在工程中的实际运用，焊接质量完全达到了国家尺度和行业尺度的要求。

三、适用范围该工艺可适用手工氩弧焊焊接工业纯钛管道。

四、工艺道理钛管道焊接工艺是在大气中采用手工钨极惰性气体庇护焊( GTAW ) 焊接方法。

焊前对钛管坡口及其两侧各25mm以内的表里外表去除油污后，应用奥氏体不锈钢丝刷、铰刀等机械方法去除其氧化膜、毛刺和外表缺陷。

清理东西应专用，并保持清洁；经机械清理后坡口的外表和填充焊丝，焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂措置。

焊接过程中, 采用特殊的庇护办法, 使钛管焊接区域温度可能超过400℃部位的局部或全部处于氩气的有效庇护之中, 达到钛管焊接的目的。

五、工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工筹办→材料验收→划线查验→下料及坡口加工→坡口周边措置→焊件组对→焊接→焊缝外不雅查抄→焊缝P T 、RT探伤→预制管段水压试验→排水、枯燥→管口封闭运输→现场组装。

5.2 操作要点施工筹办A.焊接工艺评定及焊工测验施工前,应按照设计文件及现场设备、工业管道焊接工程施工及验收尺度GB50236的要求进行焊接工艺评定试验，按照评定合格的工艺，编制焊接工艺指导书，指导焊工培训、测验，取得测验合格证的焊工, 方可参加焊接施工。

B.场地筹办预制场合内应安排在室内，保持环境枯燥、清洁、无尘埃、无黑色金属的打磨、切割和焊接施工,而且具有焊接材料的贮存、清洗设施和良好的施焊条件；现场焊接时，应有防风和防雨雪的办法，并应保持相对湿度在 90%以下。

工业钛管焊接工法工业钛管焊接工法引言：在工业领域中，钛管的使用越来越普遍。

钛具有优异的耐腐蚀性、高强度、低密度等特点，使其广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。

然而，由于其特殊性质，钛的焊接工艺相对较为复杂。

本文将介绍工业钛管焊接的一些常用工法，并探讨其特点和注意事项。

一、焊接工法及特点：1. 氩弧焊接法：氩弧焊接法是目前工业钛管焊接最常用的方法之一。

其特点是焊接过程稳定，气氛保护良好，焊接口质量较高。

在氩气保护下，采用直流或交流电弧进行焊接，通过熔化焊条和基材表面形成液态金属池，然后使其冷却凝固，形成焊接接头。

氩弧焊接法的优点是焊接接头质量高，焊缝表面光滑，适用于薄壁钛管的焊接。

2. 等离子焊接法：等离子焊接法是一种高功率能量集中区的焊接方法，适用于较厚且壁厚不均匀的钛管。

等离子焊接利用高能电弧产生的等离子体来提供熔化焊条和基材所需的热量，通过高功率电弧激发成气体离子，再让离子与零件表面的金属原子相撞击，使其发生热交换并熔化。

这种焊接方法可以在大功率下实现高速焊接，适用于大规模焊接作业。

3. 焊锡焊接法：焊锡焊接法适用于工业钛管与其他材料的连接。

该方法主要是先在钛管和另一种金属表面涂敷焊锡，然后通过加热使焊锡熔化并与两种金属融合。

焊锡焊接法具有焊接速度快、连接强度高、气氛保护良好等优点。

然而，由于钛的反应性较强，焊锡焊接时需要注意选择化学性能符合要求的焊锡。

二、焊接注意事项：1. 气氛保护：钛具有强烈的化学性质，在高温条件下非常容易氧化。

因此，在焊接过程中必须采取有效的气氛保护措施，以保持焊接区域的稳定与纯净。

常用的气氛保护方法包括氩气保护和真空保护。

选择气氛保护方法时需要考虑工艺要求和成本效益。

2. 清洁作业环境：焊接区域应保持干净、整洁，避免灰尘、油污等杂质的污染。

因为这些杂质会在焊接过程中生成气体，影响焊缝质量和气氛保护效果。

3. 控制焊接温度：对于工业钛管来说，焊接温度是十分关键的因素。

1、编制阐明山东海化氯碱树脂项目10万吨/年离子膜烧碱装置，采用日本旭化成技术，二次盐水及电解工段某些盐水、氯气及脱盐水管道设计采用了工业纯钛（TA2）管约770m，工业纯钛管道焊接技术规定高，焊接难度大。

为保证工业纯钛管道焊接质量，特编制本焊接作业指引书以指引焊接施工。

2、编制根据2.1 10万吨/年离子膜烧碱装置设计施工图；2.2 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；2.3 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；2.4 中华人民共和国化学工程第十六建设公司《焊接工艺评估汇编》。

2.5 我公司承建青岛化工厂6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》、安徽氯碱集团6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》和山东济宁中银电化有限公司4万吨/年离子膜烧碱Ⅰ、Ⅱ期安装工程《钛管道焊接方案》亚星化学股份公司6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》等。

3、钛管焊接性分析钛是一种非常活泼金属，与氧亲和力很大。

常温下在钛金属表面与氧生成稳定而致密氧化膜，该层氧化膜存在，使得钛在常温下有很高稳定性和耐腐蚀性。

随着温度升高，钛吸取氧、氢、氮能力也随之明显上升。

钛从250℃开始吸取氢，从400℃开始吸取氧，从600℃开始吸取氮。

钛金属中氧、氢、氮含量增长将使材料塑性明显下降。

因而，焊接时必要对焊缝及附近250℃以上高温区域进行保护，防止空气中氧、氮和水汽等污染。

焊接时焊缝必要使用拖罩进行滞后保护并对管子焊缝背面进行充氩保护。

钛焊接较易产气愤孔缺陷，焊接前必要清除焊丝、焊接坡口及附近母材表面上水分、油脂、氧化物等；焊接时必要使用纯度很高氩气。

钛金属中含C量增长将减少材料塑性和耐腐蚀性能，因而施工中必要避免母材和焊丝跟碳钢材料接触。

4、焊接施工程序5、焊接工艺5.1 施工准备5.1.1钛管道和焊接材料验收a.钛管及管件安装前必要进行检查，应具备制造厂合格证和质量证明书（涉及牌号、炉号、规格、化学成分和机械性能等），内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂缝、划痕、折叠和过腐蚀等缺陷，管材内外表面局部缺陷应予以清除，清除后外径或壁厚不得超过规定偏差值；其端部应平整无毛刺、壁厚应符合规定；钛管运送与存储应注意不与铁质材料接触、碰撞，防止氢、氧、氮、碳等污染。

钛管焊接方法和技巧
钛管焊接是一项复杂的工艺，需要特定的方法和技巧来确保焊接质量。

以下是钛管焊接的一些常见方法和技巧：
1. 选择合适的焊接方法，常见的钛管焊接方法包括TIG（氩弧焊）、MIG（气体保护焊）和电弧焊。

TIG焊接通常被认为是最适合焊接钛管的方法，因为它可以提供高质量的焊缝并且对操作者的技能要求较高。

2. 准备工作，在进行钛管焊接之前，需要对管道进行充分的清洁和准备工作。

这包括去除表面的氧化物和油脂，以确保焊接区域的干净和无污染。

3. 控制焊接参数，钛对氧氮等气体的敏感性很高，因此在焊接过程中需要严格控制焊接参数，如电流、电压、气体流量等，以确保焊接区域的惰性气氛和温度。

4. 使用合适的填充材料，选择合适的填充材料对于钛管焊接至关重要。

通常使用纯钛或钛合金作为填充材料，以确保焊缝与基材具有相似的性能。

5. 控制焊接速度，在进行钛管焊接时，需要控制焊接速度，以确保焊接区域的热输入均匀，避免产生裂纹或变形。

6. 质量检测，完成焊接后，需要进行质量检测，包括对焊缝进行X射线或超声波检测，以确保焊接质量符合标准要求。

总的来说，钛管焊接需要严格控制焊接参数，选择合适的焊接方法和填充材料，并进行质量检测，以确保焊接质量和安全性。

同时，操作人员需要具备专业的焊接技能和经验，以确保钛管焊接的顺利进行。

钛管焊接工艺钛管是一种优良的金属材料，具有良好的耐腐蚀性能和力学性能，被广泛应用于航空、海洋、化工等领域。

钛管的焊接工艺对于钛管的使用性能具有至关重要的影响。

以下是钛管焊接工艺的一些基本介绍：一、钛管焊接的分类1.手工电弧焊手工电弧焊是一种简单易行、成本低廉的钛管焊接方法。

它主要适用于轻质、壁薄的钛管，因其操作简便，可直接采用降温焊接方法，避免过快的冷却，从而获得最佳的焊接效果。

2.氩弧焊氩弧焊是钛管焊接中最常用的方法之一，它可按照焊丝的不同材质来分为纯钛丝焊和钛合金丝焊。

氩弧焊具有高效、高抗渗性、高品质等优点，适用于壁厚较大的钛管焊接。

3.等离子弧焊等离子弧焊是一种高功率、高速度、高品质的焊接方法，可用于较厚的壁钛管焊接。

等离子弧焊的优点是焊缝密度高且表面光滑，缺点是设备价格较贵，需要较高的焊接技能。

4.电子束焊电子束焊是一种高能量电子束焊接技术，需要相对复杂的装置，但可以实现对大直径、壁厚的钛管进行焊接，且焊接速度极快，堆焊效果好，但需要高压高功率电子束设备，需要技能相当高的焊接工人操作。

二、焊接前的准备工作1.准备焊接材料和设备选择符合工艺要求的焊接材料和设备，包括焊接电源、氩气、钨极、焊接丝等。

2.清洗和预热钛管清洗和预热钛管是钛管焊接前必要的准备工作。

钛管表面应使用去油剂和酸洗剂进行清洗处理，以消除表面污垢和氧化层。

同时，要对钛管进行预热，避免从室温直接进入焊接状态，产生热应力。

3.选择恰当的焊接工艺选择适合钛管的焊接工艺，由于不同类别的钛管需要不同的焊接方法，因此需要针对钛管的材质和焊接工艺的不同进行相应的选择。

三、焊接过程中的注意事项1.维护氩气流量稳定氩气是焊接过程中的保护气体，通过送入高纯度的氩气，防止氧气和氮气等空气组分对钛及钛合金材料产生污染。

因此，焊接过程中需要维护氩气流量的稳定性，以确保焊缝的质量。

2.控制焊接温度钛管的焊接温度控制非常关键。

温度过高会导致微观组织变性、变质和结晶，这可能会影响到材料的耐腐蚀性和耐热性。

钛管tig焊接工艺探讨钛管是一种高强度、耐腐蚀性能极好的特种金属材料，广泛应用于航空、化工、海洋等领域。

钛管的加工和焊接技术一直是制约其应用的瓶颈，因此对钛管的焊接工艺研究具有重要的意义。

本文主要探讨钛管TIG焊接工艺的优化和改进。

一、钛管TIG焊接的特点TIG焊接是一种惰性气体保护下的电弧焊接技术，具有焊缝质量高、热影响区小、变形小、气体保护好等优点。

但是由于钛材料的高反射性和高导热性，使得钛管TIG焊接具有一定的难度和挑战性。

在钛管TIG焊接过程中，需要掌握以下几个方面的技术：1、焊接电流的选择：由于钛管导电性能好，需要选择较大的焊接电流，一般在100A-200A之间。

2、气体保护的选择：钛材料对氧气敏感，会在高温下与氧气反应，产生氧化物，从而降低焊缝质量。

因此需要选择惰性气体作为气体保护剂，如氩气、氦气等。

3、焊接速度的控制：钛管的导热性能极强，焊接速度过慢会导致焊缝过宽，焊接速度过快会导致焊缝太窄，影响焊缝质量。

二、钛管TIG焊接工艺的改进1、预热工艺的优化：钛管TIG焊接需要进行预热处理，以提高焊缝质量。

传统的预热方法是采用氧乙炔火焰进行预热，但是这种方法会产生氧化物，对焊缝质量产生不利影响。

因此，可以采用电阻加热的方法进行预热，这种方法可以实现快速、均匀的加热，且不会产生氧化物。

2、焊接电流的控制：钛管TIG焊接需要选择较大的焊接电流，但是过大的电流会使焊缝产生过度熔合和气孔等缺陷。

因此，需要合理控制焊接电流，以保证焊缝质量。

3、气体保护的改进：传统的气体保护剂是氩气或氦气，但是这种气体保护剂对环境污染较大。

因此，可以采用生物降解的气体保护剂，如生物降解气体保护剂、生物降解氧化剂等。

4、焊接速度的控制：钛管的导热性能极强，因此需要合理控制焊接速度，以保证焊缝质量。

一般来说，焊接速度应控制在5-10mm/min 之间。

三、钛管TIG焊接工艺的应用钛管TIG焊接工艺在航空、化工、海洋等领域有着广泛的应用。

钛合金管焊接施工工艺方法1. 引言钛合金是一种轻巧但强度高、耐腐蚀的材料，广泛应用于航空航天、化工等领域。

钛合金管的焊接施工工艺方法对于确保焊缝质量和结构强度至关重要。

2. 准备工作在进行钛合金管焊接之前，需要进行以下准备工作：- 清洁钛合金管表面，去除氧化物和污垢，以确保良好的焊接接触。

- 移除焊接区域附近的易燃和易爆物质，确保焊接安全。

- 准备焊接设备和工具，包括焊接机、电极、焊丝等。

3. 焊接方法钛合金管的焊接可以采用以下几种常用的方法：3.1 离子束焊接离子束焊接是一种高能量焊接方法，通过将离子束聚焦到焊接区域，加热并融化钛合金管表面来进行焊接。

离子束焊接具有焊缝小、热影响区域小的优点，适用于焊接薄壁钛合金管。

3.2 氩弧焊接氩弧焊接是一种常用的钛合金管焊接方法。

在氩气保护下，用钨极产生的电弧加热并融化钛合金管及焊丝，形成焊缝。

氩弧焊接适用于不同厚度的钛合金管。

3.3 氩弧钨极惰性氩气保护焊（TIG焊接）TIG焊接是一种在钳式电弧焊机的保护下进行氩弧焊接的方法。

通过先在焊接区域放置一根无焊心的钨极，在钨极和钛合金管之间形成电弧，加热并融化钛合金管表面进行焊接。

TIG焊接适用于焊接高品质的钛合金管。

3.4 激光焊接激光焊接是一种高能量密度焊接方法，通过激光束对焊接区域进行加热和融化。

激光焊接具有快速、高效和低热影响的优点，适用于高精度焊接需求的钛合金管。

4. 质量控制为确保焊接质量，需要进行质量控制措施：- 对焊接设备和工具进行定期维护和检修，保持其正常工作状态。

- 严格控制焊接参数，如焊接电流、电压和速度，以确保焊缝质量。

- 进行焊接后的无损检测，如X射线检测和超声波检测，以确保焊接质量符合要求。

5. 安全要点在钛合金管焊接过程中，需要注意以下安全要点：- 佩戴防护设备，如手套、面罩和防火服，以保护焊接人员的安全。

- 确保焊接区域通风良好，防止有害气体积聚。

- 注意焊接区域附近的火源和易燃物，避免火灾和爆炸事故的发生。

探讨钛管焊接技术措施与工艺控制要点摘要：钛合金具有优异的耐腐蚀性、高强度和轻量化等特点，在航空航天、船舶工业、化工、医疗器械等领域得到广泛应用。

钛管作为钛合金制品的一种，其焊接技术是钛合金加工中的重要环节。

钛管焊接技术的措施和工艺控制要点直接影响着钛管焊接质量和效率。

因此，本文将探讨钛管焊接技术措施和工艺控制要点，为钛合金加工技术的提升提供参考。

关键词：钛管焊接；技术措施；工艺控制引言：钛合金的焊接是钛管加工中至关重要的一环，但由于其高反应性和易氧化的特性，使得钛管的焊接难度较大。

因此，为了确保焊接后钛管的质量和性能，需要采取一系列的焊接技术措施和工艺控制要点，以保证焊接质量和稳定性。

一、钛管焊接技术措施（一）预处理措施钛和钛合金作为结构优良、密度高于钢,且抗拉强度高的金属材料,在300℃500℃的高温下依然性能良好,因此其在航天航空事业、造船工业等一些对材料抗高温高压要求较高的行业中得到了广泛应用[1]。

预处理是钛管焊接中非常重要的一步，其目的是去除钛管表面的氧化层、油污和其它杂质，以提高焊接质量。

预处理的方法包括机械清洗、化学清洗和超声波清洗等。

机械清洗一般采用砂纸、钢丝刷或喷砂等方法，可以去除钛管表面的锈斑和残留物。

化学清洗是利用化学反应去除钛管表面的氧化层和油污，一般采用酸洗、碱洗或电解去除等方法。

超声波清洗则是利用高频振动产生的空化现象，使水中的气泡瞬间破裂，产生冲击波清洗钛管表面。

预处理的过程需要避免钛管表面再次氧化，一般采用惰性气体保护或在清洗后立即进行焊接。

（二）焊接材料选择措施焊接材料的种类和规格需要根据钛管的成分和使用环境等因素来选择。

一般来说，钛管焊接材料可以分为两类：同种金属焊接材料和异种金属焊接材料。

同种金属焊接材料是指与钛管相同成分的金属材料，如纯钛焊丝或钛合金焊丝。

异种金属焊接材料则是指与钛管成分不同的金属材料，如钼、铜、镍等。

在选择焊接材料时需要考虑到焊接强度、耐腐蚀性、热膨胀系数、热导率等因素，以及焊接材料与钛管之间的相容性。

钛管焊接工艺钛管作为一种高强度、耐腐蚀的材料，在航空航天、海洋开发、医疗设备等领域得到广泛应用。

然而，钛管的焊接工艺相对较为复杂，需要严格的操作流程和技术要求，以确保焊接质量和性能。

针对不同的焊接要求，钛管可以采用多种焊接方法，包括TIG、Plasma、EBW等。

其中，TIG焊接是一种常用的钛管焊接方法，以下将具体介绍其焊接工艺。

一、钛管焊前准备1. 确认管材的品种和规格，检查管壁是否有裂纹、缺陷等。

2. 制备净化材料，包括刮刀、酒精、甲醇、醋酸、清洁剂等。

3. 清理工作面和焊缝区域，去除油污、氧化层、锈迹等。

二、焊接工艺流程1. 切割管材和配合工件，使得工件在焊接时能够自然形成正确的排水流向。

2. 按照工艺要求进行热处理，以排除残余应力和提高形变能力。

3. 确认焊接参数，包括焊接电流、电压、氩气流量、焊接速度等。

4. 进行净化处理，用刮刀刮除管壁表面的氧化物和杂质，使用酒精或甲醇清洁。

5. 进行静电除尘处理，以防止杂质附着在焊接面上。

6. 准备焊接设备，放置氩气瓶、TIG焊机、手工焊具等。

7. 开始焊接，控制焊接速度和温度，注意熔池和钛管表面的熔合情况。

8. 焊接完毕后，用慢速冷却方式使接头恢复冷静状态，同时使用排水装置排除内部余烟或杂质。

三、注意事项1. 在进行钛管焊接前，必须了解该材料的物理特性和化学性质，严格按照工艺要求进行操作。

2. 焊接过程中应加强观察，及时调整熔池形状和温度，防止熔深过大、焊缝熔穿等质量问题。

3. 使用氩气保护，保证焊接过程中焊缝不受氧化影响。

4. 小心操作、避免割伤、烫伤等危险。

综上所述，钛管焊接是一项技术要求较高的工艺，需要操作者具备相关的专业知识和技能，以确保焊接质量和性能。

正确选择焊接方法、严格按照工艺流程操作，并注意安全事项，将有助于提高焊接质量和效率，为行业的发展和应用提供更好的材料保障。

探讨钛管焊接技术措施与工艺控制要点本文首先介绍了钛的焊接性，然后分析了钛管焊接技术措施，最后探讨了钛管焊接工艺控制要点。

标签：钛管焊接；技术措施；工艺控制；要点钛及钛合金是一种优良的金属结构材料，与钢相比具有密度小（约4.5g/cm2）、抗拉强度高、比强度大等特点，在300～500℃高温下钛合金仍具有足够高的强度和良好的高温性能，在航空、航天、石油化工、造船等工业部门日益获得广泛的应用。

在化工烧碱项目中就有TA2管道安装。

1 钛的焊接性1.1钛的熔点为1668℃，密度小，导热系数低。

焊接时，焊缝区易产生粗大晶粒，形成过热组织而使塑性下降；焊接冷却较快又易产生不稳定的脆性钛马氏体，同样使得焊接接头的塑性下降，焊接施工中，对线能量和冷却速度要严格控制。

1.2钛的弹性模量小，焊接变形大；冷变形的回弹能力大成形困难。

要采取措施预防变形。

1.3常温下钛的化学性质稳定，耐腐蚀性强。

当达到熔融状态时，钛能够与周围气态元素氢、氧、氮、碳发生剧烈的化学反应，生成化合物，从而严重地影响焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。

必须采取钨极氩弧焊，并充分氩保护。

1.4铁的存在，会在富铁相区与A相区建立自发电池，产生电偶腐蚀，特别在是焊缝和热影响区会产生“优先腐蚀”；同时铁污染会导致加速吸氢，形成氢脆裂纹。

因此，在焊接中要避免铁的污染。

1.5钛不能与其它金属熔焊，且易形成脆性的金属间化合物，引起焊缝脆化。

2 钛管焊接技术措施为了使钛管焊接能够顺利进行，现场焊接施工中采取的主要技术措施有：妥善的防污染措施、严格的清理措施及有效的惰性气体保护措施。

2.1防污染措施2.1.1准备好实施条件在钛管预制加工和焊接前，就要准备好下列实施条件。

2.1.1.1设置专用场所事先为钛管预制加工与焊接准备好专用场所。

专用场所应设在封闭良好的厂房内，严禁碳钢、低合金钢材料混入，更不许在同一场所加工、焊接。

加工场地应保持清洁、干燥且通风良好。

焊接作业尽量安排在室内进行，需要在室外焊接时应安装接口，要搭设好防风、防雨、防雪设施，以避免自然环境的不利影响。

1.1钛管道焊接方案编制：胡广智审核：刘体义批准：刘清芝1.1.1编制依据《钛管道施工及验收规范》SHJ502-86、HGJ217-86《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98我公司所制定的相应的WPS和PQR1.1.2工程概况该装置共有钛管道543.5米，规格分别为φ32×1.5~φ32×4mm，材质为TA2；工作介质分别为精制盐水，淡盐水和氯气，操作压力分别为0.1MPa和0.02MPa，操作温度分别为60℃、82℃和60℃。

钛材具有比重小，烙点高（1680℃），比强度大的特征，并具有很高的化学活性。

TA2以及焊丝的化学成份如下表所示。

母材及焊丝化学成份钛管的焊接性能就是由它的理化性能和热处理性能所决定的。

钛材在焊接中的最大问题是要防止低温氧化和气孔，TiG焊主要特点对被焊管的保护要求非常严格，焊炬后面的拖罩内的保护尤为重要。

钛材的化学活性大，不仅在熔化状态，即在400℃以上的高温固态下，也极易被空气、水分、油脂氧化膜等污染，由表面吸收O2、N、H2、C等杂质，使焊接接头的塑性和韧性显著下降，并易形成气孔。

因此，焊接时对熔池、焊缝和超过400℃后部焊缝和热影响区都要严格予以保护。

由于钛材管熔点高、热熔时大、导热性差，因此，焊接接头易产生晶粒长大倾向，从而引起接接塑性降低，焊接时，要严格控制线能量，一般宜采用小电流快速焊。

在氢和残余应力作用下，可导致冷裂纹，所以要对焊接接头的含H2量严加控制，对复杂的焊接结构需要在焊后进行消除应力处理。

钛材的弹性模量约比钢小一半，因此，焊接变形大，一焊后校正变形为困难。

其实钛材管的焊接性能与焊工的素质密不可分，尽管钛管的焊接程序很复杂，难度较大，但对于我公司焊过钛管的优秀持证焊工来说，只要准备工作充分，只要略微做点练习，就能焊出完全合呼标准要求的优质焊缝来。

1.1.3焊接一般要求1)TiG焊机应具有安全可靠、调节灵活、有高频引弧器和电流衰减装置，前提送气、袋后送气等功能，焊机上的电流压表应经计量部门监定合格。

（PTA）生产线钛管道焊接施工技术方案1 适用范围本方案适用于扬子石化公司扩建45万吨/年精对苯二甲酸（PTA）生产线氧化工段钛管线的焊接施工。

2 编制依据a）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98b）《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2002c）《钛管道施工及验收规范》SH3502-2000d）《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999e）设计文件《3209-9100-A5-4》、《3209-9100-A5-6》f）扬子石油化工股份有限公司45万吨/年PTA项目的《质量监督工作计划》3 工程概况钛管道工程量见表1：表1材质管径壁厚（mm）寸D延长米(m) 安装寸D 预制寸D 寸D总计钛0.75＂～30＂ 2.7～20 1026 4298 5326 7504 焊接性分析4.1 钛的焊接性a）气体等杂质污染而引起焊接接头脆化钛是一种活性金属。

它在常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和耐腐蚀性；在高温下与氧、氮、氢、碳都有很强的亲和力，反应速度较快，在300℃以上快速吸氢，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮，而且空气中含有大量的氧和氮，氮、氧、氢的增加使钛和钛合金焊缝变脆而使其塑性严重下降。

因此为了避免空气的污染，钛材焊接时要求对焊接区及温度高于400℃的部位进行保护。

b）焊缝气孔此种材料焊接时，对于焊接区的水分、油脂、氧化物等杂质特别敏感，容易产生大量气孔。

因此焊前应对坡口及其周围、焊丝等进行清理。

5 焊接施工准备5.1 焊接工艺管理a）焊接工艺评定规划见表2 表2序号材质厚度范围(mm)选用的评定适用范围（mm）焊接方法焊接材料保护气体（纯度）1 Ti 2.7～12 1355AA-MV 1.5～12 GTAW ERTi2 Ar(99.999%)2 Ti 12～20 0620AV-BV 12～20 GTAW ERTi2 Ar(99.999%) b）施工前针对各类焊接接头编制《焊接工艺卡》，并报经监理、项目组、质量监督站批准。

浅谈TA2（钛管）的焊接摘要：由于TA2的活泼性较强，从而在实施钛管的焊接上，对焊接温度的控制、保护气体的保护效果、焊接环境等方面要求较严格，稍有不慎，将给焊接质量造成较大影响，严重时将导致产品的报废。

实践证明：通过进行对影响焊接质量的主要因素分析，确定焊接关键过程，加强对焊接过程中的环境、人员、焊接参数及方法的控制，能有效地保证钛合金管材料的焊接质量得到更进一步的提高，防止焊接废品的出现。

关键词：TA2；钛管；焊接温度；保护气体；质量1引言我公司于吉化电石厂（103厂）在建的中国吉林石化公司电石厂丙烯酸及酯废水治理项目施工中使用了抗腐蚀性能优异的TA2钛管，管径为Φ25～Φ89，壁厚为2.5mm～3.5mm，管线总长为139m。

常温下，工业纯钛的屈服极限及抗拉强度偏低，但塑性及韧性性能良好，抗腐蚀性能优良，而且可焊性好，其线胀系数和导热系数都较小。

TA2是一种活泼性较强的金属，在高温下对氧、氢、氮等气体具有极大的亲和力，即吸收和溶解气体的能力很强，特别是在焊接过程中，这种能力伴随着焊接温度的升高，而表现得尤为强烈。

实践证明，焊接时如果对钛合金与氧、氢、氮等气体的吸收和溶解不加以控制，最终将导致产品的报废。

所以，以上现象的产生，无疑给钛管接头的施焊工作和焊接质量带来了极大的困难和影响。

因此，在钛管接头的焊接上，必须加以有效的预防和控制，以满足焊接上的质量要求。

2影响TA2焊接质量的主要因素分析（1）成型焊区高温热及气体保护的影响。

在常温下，TA2性能较稳定，高温下，特别是在施焊过程中，钛与氧、氢、氮反应的速度极快，根据有关资料介绍，TA2在施焊过程中，温度在300℃以上时能快速吸氢、温度在400℃以上时能快速吸氧、温度在600℃以上时能快速吸氮，而在空气中的氧化最为敏感。

试验证明：当TA2在焊接时，如果熔池中侵入氧气、氮气等有害气体，则被焊部位的塑性、韧性和表面颜色等都有明显的改变；其机械性能显著下降；过热倾向增高。

钛管焊接特点
钛管焊接的特点有：
1. 高熔点：钛的熔点约为1668℃，因此焊接钛管需要采用高
温焊接技术，如电弧焊和激光焊。

2. 易氧化：钛容易与氧气反应生成氧化钛，导致焊接质量下降。

因此在焊接过程中需要保持良好的气氛，常用的保护气体有惰性气体如氩气。

3. 特殊焊接材料：钛与常用的焊接材料如钢和铝有很大的化学反应活性差异，因此需要使用专门的焊接材料，如钛焊丝和钛焊条。

4. 热影响区（HAZ）狭窄：由于钛的导热性能较差，焊接时
会产生较大的焊接热影响区，容易导致焊接接头局部变硬。

因此需要控制焊接参数，避免对焊接接头造成过大的热影响。

5. 高强度和耐腐蚀性：钛管具有较高的强度和耐腐蚀性，能够在高温和腐蚀环境下工作。

焊接钛管需要保证焊缝的强度和耐腐蚀性能，需进行适当的焊后热处理和腐蚀防护。

钛管胀接密封焊工艺考虑连接的强度，密封性，减缓缝隙腐蚀，便于制造加工等要求，换热管与管板的连接一般采用胀接加密封焊的连接结构。

由于钛及其合金屈强比大(在退火状态下σ0.2/σb＝0.7～o.9)，延伸率相对较低，选用的管壁又较薄，胀按时管端轻易发生裂纹。

为降低管端的减薄量和防止产生裂纹，同普通钢管胀接相比，应选用较小的间隙，较低的胀管率，严格控制管子伸出管板表面的长度。

在φ38×1.2钛管胀接中，控制胀管间隙在0.3～0.4毫米，胀管率(管子内径的胀大值对管孔直径的相对百分率)控制不超过0.5％，管子伸出管板表面不大于1.5毫米，经外观查看及试压证实，胀接质量合格。

密封焊时应严格清洗管板及管端的待焊部位，控制管端伸出管板高度(φ38×1.2钛管伸出高度0.5～1.5毫米)，采用不填加焊丝的自动或半自动氩弧自熔焊，这样得出的焊缝丰满，高度整齐，成形光滑美观，呈银白色或淡稻黄色的金属光泽。

工业纯钛的使用状态为退火状态，用于工业纯钛设备的焊丝，一般要选用比母材纯度高一个级别的工业纯钛焊丝，TA2多用于换热管。

一、焊接技术要求钛焊缝表面不得有气孔、咬边、裂纹等表面缺陷，钛焊缝（包括热影响区）表面以银白色、金黄色、局部少量蓝色为合格。

二、钛材焊接所面临的影响2.1 气体及杂质污染的问题工业纯钛具有良好的耐蚀性、塑性、韧性、焊接性和较高的比强度，其熔点高达1672℃，在常温下，由于钛表面致密氧化膜的作用，使其性能很稳定。

但在高温下具有很强的化学活泼性，随着温度的升高，其化学活泼性会迅速增强。

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（生成的TiH2强度很低，对钛的机械性能产生严重影响），从400℃开始吸收氧（提高钛及钛合金的硬度和强度，使塑性却显著降低），从600℃开始吸收氮（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，比氧引起的后果更为严重），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。