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钛材管件一管子对焊常见缺陷及防范措施1 概述钛装备主要应用于石油、化工和热能电站等工业部门。
而钛管件(如弯头、三通及异径管等)与管子的连接是其重要组成部分。
根据多次调查，钛装备(由于有其特殊的使用性能。
应用日益广泛)中管件与管子连接处事故率较高，这与该处断面工况条件陡变。
受力较为恶劣有关。
2 材料焊接缺陷分析2．1 性能与特点钛在885℃时发生同素异构转变。
在885℃以下为密排六方晶格结构，称为a钛(工业纯钛为此类，本文重点研究对象)。
在885℃以上为体心立方晶格结构，称为J3钛。
钛合金的同素异构转变温度则随加入的合金元素种类和含量不同而变化。
工业纯钛根据其杂质(主要是氧和铁)含量以及由此而引起的强度差别分为TA1、TA2、TA3三个牌号。
它们具有良好的耐蚀性、塑性和韧性，但对其加工性、焊接性要求较高。
2．2 焊接缺陷及其形成机理(1)焊接气孔钛材焊接中，易于发生气孔。
(2)脆裂与过热氢是钛中最有害的元素之一，它能降低钛的塑性与韧性，导致脆裂。
若母材或焊接材料中含氢量较大，则应预先作脱氢处理。
钛在600℃以上就会急剧地和氧、氮化合，生成二氧化钛和氮化钛(硬度极大)。
当加热到800℃以上，二氧化钛即溶解于钛中并扩散深入到金属钛的内部组织中去，形成0．01～0．08 mm的中间脆性层。
温度越高，时间越长，氧化、氮化也越严重，焊接接头的塑性就会急剧降低。
此外，钛还易与碳形成脆性的碳化物，降低塑性和可焊性。
(3)焊接热温波裂纹常见金属焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹与层状撕裂裂纹等，焊接热温波裂纹是近年来发现的又一种新裂纹。
即焊缝处经过反复多次加热与冷却后而形成的一种裂纹，其发展趋势最终为断裂。
它多发生在厚壁管件一管子的多层多道焊焊缝区域上(主要在熔合区附近)或焊缝修补之处。
其特征是裂纹区域材质性能发生变化(尤其是塑性、韧性降低)，晶粒松弛，晶格歪扭。
有局部硬化现象，有时裂纹旁边伴有若干更细微裂纹。
它发生的滞后性强，其隐蔽性危害性比冷裂纹更大。
钛合金常见冶金缺陷及预防发布时间：2021-11-12T06:22:11.337Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：王龙周刘鹏王文博肖奇[导读] 钛合金因具有密度低、比强度高、耐腐蚀性好、耐高温、导热系数小等优异的综合性能，从而被广泛应用于航空、航天、武器装备、医疗器械、海洋工程、日用家居等众多领域。
目前，钛合金的熔炼方式主要有真空自耗电弧熔炼、电子束熔炼、等离子熔炼、凝壳熔炼等方式，其中以真空电弧熔炼应用最为广泛。
西部超导材料科技股份有限公司陕西西安 710018 0 前言钛合金因具有密度低、比强度高、耐腐蚀性好、耐高温、导热系数小等优异的综合性能，从而被广泛应用于航空、航天、武器装备、医疗器械、海洋工程、日用家居等众多领域。
目前，钛合金的熔炼方式主要有真空自耗电弧熔炼、电子束熔炼、等离子熔炼、凝壳熔炼等方式，其中以真空电弧熔炼应用最为广泛。
随着国内外疫情爆发，国际局势风云变幻，在拉动国内循环和国际循环的“双循环体制”下，钛合金的需求量不断增加。
由于钛合金主要应用与航空、航天领域，因此钛合金的冶金质量、加工质量显得尤为重要。
在钛合金各类无损检测和测试过程中一旦发现冶金缺陷、加工缺陷等问题都是必须彻底去除，尤其对于冶金缺陷要求更为严格。
因为一旦此类缺陷未被检测发现，在钛合金相关零部件服役过程就会带来潜在的重大质量隐患，不仅造成成本损失，严重时关系人民财产安全和国防安全。
因此，研究和认识各类缺陷的产生原因及预防措施具有非常重要的意义。
钛合金从熔炼到锻造，再到零部件整个工艺流程过程中，常见的缺陷有化学成分偏析、夹杂、内部气孔、缩孔及疏松、底部冷隔、表面结疤、过热、加工烫伤、加工裂纹、组织缺陷等。
顾名思义，冶金缺陷就是指熔炼过程中引入的缺陷，常见的有两大类：异物夹杂和成分偏析，此外，也有一些表面缺陷，比如皮下气孔、冷隔夹生、分层裂纹等。
1 异物夹杂缺陷异物夹杂是指在原材料、操作人员、设备清理不到位、工作环境等多方面，在实际熔炼过程引入了与正常熔炼合金不相关的物质，即夹杂。
钛合金（TA2）焊接缺陷的预防与控制赵双生;毛继全【摘要】热交换器需要用钛合金(TA2)材料来制作，这种材料具有密度低、强度高、耐腐蚀、性能优等特点。
它主要运用于航空、航天、造船、石油、化工和机械制造领域。
但是钛合金(TA2)的活泼性较强，在焊接过程中对温度、保护气体、施焊环境等方面的要求比较严格。
稍有不慎，将给焊接质量造成不利的影响，产生焊接缺陷。
笔者在参与制作、安装热交换器的施工过程中，提出了防止和控制热交换器产生焊接缺陷的措施。
在一定程度上使焊接缺陷得到有效的控制，保证了热交换器的焊接质量，对钛合金(TA2)的焊接有一定的借鉴意义。
【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P96-97)【关键词】钛合金(TA2);氩弧焊;保护气体;焊接质量【作者】赵双生;毛继全【作者单位】云南锡业职业技术学院;云南锡业职业技术学院【正文语种】中文一、项目概述云锡中心试验所在盐酸再生中试项目的建设中，需要制作、安装一套热交换器。
制作材料为钛合金(TA2)，板厚为4mm、管为DN40x4。
钛合金(TA2)材料是以钛为基体加入其他合金元素组成的合金。
这种材料由于具有密度低(约4.5g/cm3，仅为钢的 60%)，抗拉强度高(441 ～1，470MPa)，耐高温(熔点为1，668°C)，抗强酸，抗强碱，工艺性能好等优点，是较为理想的航空航天工程结构材料。
近年来，它逐步运用于航空、航天、造船、石油、化工和机械制造领域。
在之前，我们还没有焊接过钛合金(TA2)这种材料。
查阅有关钛合金(TA2)的焊接技术资料。
得知:它在高温下对氢、氧、氮等气体有极大的亲和力;吸收、溶解气体的能力较强。
在焊接过程中，如果这些气体被熔池吸收后，将会直接引起焊接接头脆化，使其冲击性能显著降低;严重时产生气孔、裂纹。
所以在施焊过程中，如何采取有效的预防和控制措施，保证热交换器的焊接质量，达到设计要求，是热交换器制作、安装的关键环节。
绪论焊接是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术，被广泛应用于机械、冶金、电力、锅炉、压力容器、建筑、桥梁、船舶、汽车、电子、航空、航天、军工和军事装备等产业和部门。
随着社会和生产的飞速发展，各领域中的科学技术水平不断提高，从而推动各行各业的进步。
工业是国民经济的基础，而重工业又是工业的重中之重，交通运输业则是发展各行各业的先导，石油化学工业又是尖端科学技术的发展对金属材料提出越来越高的要求，例如航空及宇航，氦反应堆对金属材料的要求特别严格，这就是要求研制耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗断裂、耐疲劳而重量又较轻的金属材料，钛合金的强度大，密度小，又具有较好的韧性和焊接性，因而钛合金在航空等工业中得到广泛的应用。
钛是难熔金属中的轻金属，密度为 4.5克/cm3，只有铁的57%。
钛合金的强度可与高强钢相媲美，同时具有很好的耐热和耐低温性能，某些钛合金能在450℃-550℃之间和零下250℃下长期工作。
钛具有很好的耐盐类、海水和硝酸腐蚀的能力，Ti-30M合金更是能耐高浓度盐酸和硫酸的腐蚀。
钛是金属材料王国中的一颗新星，从工业价值、资源寿命和发展前景来看，它仅次于铁、铝，被誉为正在崛起的“第三金属”。
它是优质轻型、耐蚀结构材料，新型的功能材料和重要的生物材料，是重要的战略金属。
由于钛兼有钢、不锈钢、铝等结构材料的许多优良特性，在空中、陆地、海洋及宇宙超低温的外层空间都有着广泛的用途，因此，它又被称作“全能的金属”。
钛及钛合金在各种工业部门中，都存在着广阔的应用前景，因为各行各业中使用的设备零件基本上都承受着腐蚀、磨损及断裂等多种损伤，要提高设备的使用寿命就必须克服造成上述损伤的一家因素。
而钛及钛合金就具有抗腐蚀、耐磨损及高强度等诸多优点。
同钢制设备相比，钛制设备具有比较高的稳定性，显著延长了使用寿命，减少了修理费用，因而取代了钢制设备，使一些性能得到补偿。
钛合金的这些优点，使钛当之无愧的被称之为“太空”金属、“海洋”金属。
钛合金锻造产品开发中常见锻造缺陷及对策探究摘要：钛合金由于具有低密度、高比强、耐高温、抗腐蚀及无磁性等优异的综合性能，成为当代航空航天领域最具前途的金属结构材料之一。
随着钛合金的大量应用，其冶金质量问题也日益引起业界人士的广泛关注，于是钛合金的冶金质量显得越来越重要。
锻造变形是保证钛合金材料获得理想组织与性能的最主要手段，但是不正确的锻造工艺往往会使钛合金产品出现一些不理想的组织和冶金缺陷，从而恶化其力学性能，给钛合金产品的正常使用造成潜在危害。
关键词：钛合金；材料；结构目前工业钛合金80%以上以变形钛合金使用，如锻件、锻棒及轧制型材等形式。
锻造变形是保证钛合金材料获得理想组织与性能的最主要手段，但是不正确的锻造工艺往往会使钛合金产品出现一些不理想的组织和冶金缺陷，从而恶化其力学性能，给钛合金产品的正常使用造成潜在危害，同时给生产及使用厂家造成大量浪费。
故研究分析各种钛合金锻造缺陷的形成机理，并采取有效预防措施具有十分重要的价值。
1. 钛合金的常规锻造常用变形钛合金通常都是在β转变温度以下锻造的，这种方法称为锻造或常规锻造。
根据坯料在(α+β)相区加热温度的高低，还可以更细致地分为上两区锻造与下两区锻造锻造。
1.1 下两区锻造下两区锻造一般在β转变温度以下40~50℃加热锻造。
采用这种锻造工艺时，初生α相和β相同时参与变形。
变形温度愈低，残余变形的α相数量愈多。
与β区变形相比，在下两相区域β相的再结晶过程急剧加快，再结晶形成的新的β晶粒不仅沿变形的原始β晶界内和α片层间的β中间层内出现，它与β相区变形时的区别是：在(α+β)区变形过程中同时发生β晶粒和α片形状的变化，β经历被压扁，沿金属流动方向拉长、破碎。
晶界附近与晶内α相间的差别逐渐消失。
经这种工艺生产的锻件强度很高，塑性较好，但其断裂韧性与蠕变形能还有很大潜力。
1.2 上两相区锻造为了降低变形抗力，上两相区变形一度被人们所重视，是在β/(α+β)相变点以10~15℃的温度下始锻。
TC4钛合金电子束焊缝质量缺陷分析与预防摘要：钛及其合金是50年代兴起的一种重要金属结构材料，TC4钛合金由于比强度高、耐腐蚀性好、综合性能优越等特点，在航空航天、化工机械中得到了广泛的应用。
本文阐述了电子束焊接TC4钛合金过程中容易出现的典型焊缝质量缺陷，并提出了各种缺陷的预防措施。
关键词：钛合金；电子束；缺陷；预防1 TC4钛合金焊接性钛及钛合金的焊接性能，具有许多显著特点，这些焊接特点是由于钛及钛合金的物理、化学性能所决定的。
钛的基本性质见表l，在常温下，钛是比较稳定的，但随温度的升高，吸收氢、氧、氮的能力逐渐增加。
焊接实践表明，在焊接过程中，液态溶滴和溶池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用。
大约在250℃左右就开始熔解氢，从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮。
这些气体被钛吸收后，将会引起焊接接头的脆化，对焊接质量造成很大的影响。
3TC4钛合金电子束焊缝质量缺陷3.1焊接裂纹钛和钛合金中硫、磷、碳等杂质很少，低熔点共晶很难在晶界出现，有效结晶温度区间窄，加之焊缝凝固时收缩小，因此采用电子束焊接时很少出现焊接热裂纹、应力裂纹和冷裂纹。
钛合金焊接接头的裂纹主要是出现在热影响区的延迟裂纹，这与氢有关。
由于钛合金多用作结构材料，氢致延迟裂纹有可能引起灾难性的事故，氢致钛合金延迟断裂的现象已经得到了广泛的关注。
焊接时由于熔池和低温区母材中的氢向热影响区扩散，引起热影响区氢含量增加，使得这个部位处于不利的应力状态，就会引起裂纹。
电子束焊接时，由于受热冲击的热-力学效应的作用，材料的晶界结合力和变形协调能力差，使得在焊接熔池形成之前会产生大量的沿晶微裂纹。
随后，材料在经历集中加热和快速施焊的焊接热循环以后，接头区组织和成分的不均匀导致接头中也会产生热应力和残余应力。
因此，热影响区不仅是微裂纹集中的区域，而且是微裂纹扩展演化的路径，微裂纹的发展导致宏观裂纹的出现，从而造成材料的局部破坏。
3.2焊接气孔钛合金焊接中，气孔的生成主要是由于钛在固态和液态时对氢溶解能力的显著差异造成的。
钛合金焊接的常见缺陷及其预防措施发布时间：2022-01-11T06:45:06.367Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年18期作者：李亚辉1 刘效云2 王宝华2 牟鹏程1[导读] 随着我国经济快速发展，我国科技领域正在不断深化，当前我国钛合金技术和工艺上已经较为成熟，并且有效的应用在我国各个行业和领域，应用越来越广泛。
1.中核四0四有限公司第二项目部甘肃酒泉 735000；2.河钢股份有限公司承德分公司河北承德 067002摘要：随着我国经济快速发展，我国科技领域正在不断深化，当前我国钛合金技术和工艺上已经较为成熟，并且有效的应用在我国各个行业和领域，应用越来越广泛。
钛合金在各领域的应用报道也逐渐增多，不同行业对钛合金的关注度逐年升高。
为了继续提升钛合金的整体质量，就需对焊接技术造成的缺陷进行预防，从而进一步提升钛合金工艺的相关水平。
本文对钛合金焊接的常见缺陷进行全面分析，并针对相关重点问题进行全面探究，针对如何预防焊接造成的相关缺陷提出解决措施，为同行人员提供参考。
关键词：钛合金焊接；缺陷处理；预防措施随着我国经济快速发展，我国各领域对钛合金的应用不断增多，钛合金的焊接技术进一步提升，就要解决其产生的缺陷问题。
如何进一步预防钛合金的焊接造成的缺陷，是今后提升钛合金焊接技术以及工艺的重要手段。
钛合金的种类划分较多，本文重点描述单一α项的钛合金进行全面探究。
通过综合对比相关研究数据，可以发现钛合金在进行焊接时，其产生缺陷主要是由于空气中的杂质引起的，所以想要进一步提升钛合金的整体质量，就要重视焊接工艺，从而进一步预防焊接缺陷的产生。
1钛合金焊接的常见缺陷1.1钛合金焊接后产生缺陷的原因在进行钛合金焊接时，钛合金的温度升高到250℃，这个时候钛合金会首先将氢元素吸收入金属结构中；如果将碳合金的温度持续提升到400℃以上，钛合金结构就会开始吸收氧元素；将钛合金温度提升到740℃，钛合金就会吸收氮元素。
