钢与钛合金焊接
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2018年1月自考福建省物流设备应用试卷(课程代码7033)一、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1.设备役龄2.连续运输(输送)机械3.自动导引搬运车4.仓储机械设备5.物质寿命二、单项选择题(本大题共28小题,每小题1分,共28分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
6.物流机械设备是物流系统的基础。
【】A.理论 B.加工 C.经济 D.技术7.带传动、、链传动和螺旋传动等是物流机械设备中机械传动的常见形式。
【】A.线传动 B.液力传动 C.齿轮传动 D.液压传动8.一般认为物流机械设备管理具有技术性、综合性、和全员性等特点。
【】A.可靠性 B.完整性 C.专业性 D.随机性9.下列机械中属于包装机械的是【】A.起重机 B.清洗机 C.分拣机 D.堆垛机10.下列机械中不属于包装机械的是【】A.充填机 B.干燥机 C.收银机 D.捆扎机11.对于牛奶、酱油、醋等产品,一般可采用来包装。
【】A.灌装机 B.封口机 C.捆扎机 D.充填机14.下列属于臂架类起重机械的是【】A.汽车起重机 B.千斤顶 C.龙门起重机 D.装卸桥15.桥式起重机通常又被称为桥吊、或行车。
【】A.飞车 B.天车 C.跨车 D.横车17.柱式托盘的主要作用有【】A.防止货物塌垛、便于托盘装卸B.防止货物塌垛、利于堆高叠放C.利于堆高叠放、便于托盘装卸D.增加堆放量、便于托盘装卸20.集装箱挂车按拖挂方式可分为【】A.半挂车和全挂车 B.平头车和长头车C.平头车和半挂车 D.长头车和全挂车21.目前长途货车一般采用动力装置。
A.电动式 B.内燃式 C.液化气式 D.A+B+C22.平衡重式叉车一般前轮为,后轮为。
【】A.转向轮、驱动轮 B.驱动轮、驱动轮C.转向轮、转向轮 D.驱动轮、转向轮24.我国的内燃平衡重式叉车标准规定,如果采用脚制动,叉车车速为10km/h,满载运行时,紧急制动的制动距离不大于 m。
铁铝铜钛合金的焊接方法低碳钢含碳量少,塑性好,可以制备成各种形式的接头和构件。
在焊接过程中,不容易产生淬硬组织,产生裂纹的倾向也很小,同时又不容易产生气孔,它是最好焊的材料。
采用气焊、手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等方法焊接低碳钢,都能获得良好的焊接接头。
采用气焊时不要长时间加热,否则热影响区的晶粒容易变大。
在接头刚度很大,周围气温较低时,应把工件预热到100~150℃,以免产生裂纹。
如何焊接中碳钢?由于中碳钢含碳量较高,焊缝及其热影响区容易产生淬硬组织而造成裂纹,所以焊前应预热到300℃左右,并且焊后需要缓冷。
它可以采用气焊、手弧焊及气体保护焊等方法施焊。
焊接材料应选用结506、结507等抗裂纹性能比较好的焊条。
如何焊接铝及铝合金?铝及铝合金在焊接中特别容易产生比重大、熔点高的氧化膜,这种氧化膜还能吸附大量的水分,因此在焊接中容易产生夹渣,熔合不好和气孔等缺陷,此外铝合金还容易产生热裂纹。
焊接铝及铝合金可以采用气焊或手弧焊。
但气焊热量不集中,铝传热很快,所以生产效率低,工件变形大,除薄板外很少采用。
目前大量采用交流氩弧焊的方法来焊接铝及铝合金,因为它热量集中,焊缝美观,变形小,有氩气保护,能防止夹渣和气孔。
如采用手工电弧焊焊铝,适合4mm以上的厚板。
所用焊条牌号为铝109、铝209、铝309。
它们都属盐基型焊条,稳弧性能不好,要求用直流反接电源。
如何焊接钛及钛合金?钛是非常活泼的元素,在液态和高于600℃的固态下,极易和氧、氮、氢等气体作用,生成有害的杂质,使钛发生脆化。
因此,钛及钛合金不能采用氧-乙炔气焊、手工电弧焊或其它气体保护焊,而只能采用氩弧焊,真空电子束焊和接触焊等方法。
采用氩弧焊焊3mm以下的薄板,电源用直流正接、氩气纯度不低于99.98%,喷嘴要尽量靠近工件,焊接电流要小,焊接速度要快,焊后一般要进行低温退火处理,以改善结晶组织和消除焊接应力。
如何焊接铜及铜合金?铜及铜合金的焊接有许多困难,因为它们的导热性特别好,所以容易造成焊不透和熔合不好等缺陷。
钛合金焊接1钛的特性对钛焊接的影响1)氧和氮的影响。
氧和氮间隙固熔于钛中,使钛晶格畸变,变形抗力增加,强度和硬度增加,塑性和韧性却降低,焊缝中含焊氧、氮是不利的,应设法避免。
2)氢的影响。
氢的增加会使钛的焊缝金属冲击韧性急剧下降,而塑性下降少许,氢化物会引起接头的脆性。
3)碳的影响。
常温下,碳以间隙形式固溶于钛中,使强度增加,塑性下降,但不如氧、氮明显,碳量超过溶解度时生成硬而脆的TiC,呈网状分布,易产生裂纹,国标规定钛其钛合金中碳含量不得超过0.1%,焊接时,工件及焊丝的油污能增加碳含量,因此焊接时需清理干净。
2钛及钛合金的焊接性1)气孔的产生。
钛及钛合金焊接时最常见的缺陷是气孔,主要产生在熔合线附近。
氢是形成气孔的重要原因,在焊接时由于钛吸收氢的能力很强,而随着温度的下降氢的溶解度显著下降,所以溶解于液态金属中的氢往往来不及逸出形成气孔。
2)接头的脆化问题。
在常温下,钛与氧反应生成致密的氧化膜,从而使其具有高的化学稳定性与耐腐蚀性。
在施焊过程中,焊接温度高达5000~10000℃,钛及其合金与氧、氢和氮发生快速反应。
据试验,钛合金在施焊过程中,温度在300℃以上时能快速吸氢,4 50℃以上时能快速吸氧,600℃以上时能快速吸氮。
而当熔池中侵入这些有害气体后,焊接接头的塑性和韧性都会发生明显的变化,特别是在882℃以上,接头晶粒严重粗大化,冷却时形成马氏体组织,使接头强度、硬度、塑性和韧性下降,过热倾向严重,接头严重脆化。
因此,在进行钛合金焊接时,对熔池、熔滴及高温区,不管是正面还是反面都应进行全面可靠的气体保护。
这是保证钛及其合金焊接质量的关键。
延迟裂纹的产生在焊后一段时间内,钛及其合金的近缝区很容易产生裂纹,这是由氢从高温熔池向低温热影响区的扩散引起的。
随着氢含量的增加,析出的钛氢化合物增加,热影响区脆性增大,再加上析出的氢化物体积膨胀时产生的组织应力,导致裂纹的产生。
3钛及钛合金焊接工艺选择1、焊前准备焊件和钛焊丝表面质量对焊接接头的力学性能有很大影响因此必须严格清理。
低合金钢和钛合金焊接方法
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1. 嘿,你知道吗,低合金钢和钛合金焊接有好多神奇的方法呢!就像搭积木一样,不同的组合能创造出不同的坚固结构。
比如说,熔化极惰性气体保护焊,就像是一个超级黏合剂,能把它们牢牢地连接在一起!那效果,简直绝了。
2. 哇塞,低合金钢和钛合金焊接可不能瞎搞呀!得找到合适的法门才行。
好比氩弧焊,这不就是焊接中的一把利剑嘛,能精准地让它们融合。
你想想,这就好像两个原本陌生的人,通过这个方法紧密拥抱,多牛啊!
3. 嘿呀,你可别小看了低合金钢和钛合金焊接的方法哟!其中有一种叫电子束焊的,超级厉害的呢!它就如同一位技艺高超的大师,能让这两种材料完美结合。
这难道不是像变魔术一样神奇吗?
4. 哎呀,低合金钢和钛合金焊接不是随随便便就能搞的呀!像激光焊接这种方法,简直就是焊接世界里的明星呀!难道你不想知道它是怎么像点亮黑夜的明灯一样,让两种材料焊接得天衣无缝的吗?
5. 嘿,提到低合金钢和钛合金焊接方法,电阻点焊也是很牛的哦!就像给它们系上了牢固的安全带,让其稳稳结合。
这多有意思呀,能让它们从此紧密相连!
6. 哇哦,低合金钢和钛合金焊接还有一种方法叫钎焊呢!这就如同给它们牵红线,让它们幸福地连接在一起。
你能想象那种神奇的场景吗?
我的观点结论就是:这些焊接方法各有各的奇妙之处,掌握了它们就能在焊接领域大显身手啦!。
参考号:DIN EN ISO 5817 : 2003-12英语价格组14销售号111403.04 在DIN ENG授权下,由H IS再发行德国I.H.S.授权,仅供内部使用第二页DIN EN ISO 5817 : 2003-12国家附录NX文中所提到的标准(且不包括在规范性参考文件、参考书目和附录ZA中的)DIN EN 22553 熔焊接头、硬钎焊接接头和软钎焊接接头——图纸上的符号表示方法(ISO 2553 : 1992) DIN EN ISO 4063 焊接与相关处理——参考号对应处理的术语(ISO 4063 : 1998)DIN EN ISO 6520-1焊接与相关处理——金属材料中几何缺陷的分类:第1部分:熔焊(ISO 6520-1 : 1998) 在DIN ENG授权下,由H IS再发行德国I.H.S.授权,仅供内部使用欧洲标准EN ISO 58172003年10月ICS 25.160.40 取代EN 25817:1992英文版本焊接钢、镍、钛及其合金熔焊接头(不包括电子束焊接)缺陷的质量等级(ISO 5817:2003)本项欧洲标准由CEN于2003年9月1日批准。
CEN成员必须遵循CEN/CENELEC的内部规则,它规定赋予欧洲标准以国家标准地位,并不加任何改变。
有关此类国家标准的更新列表和参考书目等,可以向管理中心或者任何CEN成员申请得到。
欧洲标准使用三种官方语言(英语、法语和德语)。
其他语种的版本,如果是由某一CEN成员负责翻译成本国语言,并通知管理中心,则享有与官方语言版本相同地位。
CEN的成员为以下国家的国家标准机构:奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士和英国。
CEN欧洲标准委员会管理中心:rue de Stassart 36, B-1050 布鲁塞尔© 2003. CEN – CEN国家成员保留在世界范围内以任何形式和方法对本标准进行使用的权利。
钛钢复合板焊接工艺规程1使用范围本工艺适用于钨极氩弧焊焊接,以常见碳钢为基材,钛及其合金为复层,钛钢复合板的对接和角接。
2 焊工2.1焊工应熟悉钛的性能,经钛焊接技术培训,并考试合格,经有关部门认可,取得合格证书后,持证上岗。
2.2焊工应遵守本焊接工艺规程。
3焊接材料的选择4焊前准备4.1下料钛及钛合金复合钢板的下料宜采用机械方法,也可采用火焰或等离子弧切割等方法,下料时,钛复层应背向火焰,复合板离地面的高度不低于300mm。
4.2接头型式钛及钛合金复合钢板焊接结构主要采用对接接头和角接接头型式。
接头型式应在设计图样上规定。
焊接接头中不允许复层钛与基层钢相互熔合。
宜采用的接头型式见表1和表2。
表1中I型接头用于非受压构件,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型接头用于受压构件。
4.3坡口型式、尺寸及加工4.3.1坡口型式与尺寸的确定,应根据接头型式以及所采用的焊接方法等加以综合考虑。
坡口型式与尺寸应按焊接工艺试验或工艺评定结果确定。
宜采用表1和表2所示的坡口型式与尺寸。
4.3.2坡口加工可用机械方法或其他有效方法进行。
加工钛复合钢板坡口时,不能采用油质润滑剂。
4.4焊前清理4.4.1焊接前,应清除切口的氧化层。
4.4.2钛填条、钛盖板及钛丝,焊前需经化学清洗。
清洗液的配方及清洗要求见表3。
表3 钛酸洗溶液的配方及清洗要求4.4.3酸洗后的钛填条、钛盖板及钛丝应用清水冲净,然后烘干,即可使用。
使用时不应被污染。
4.4.4施焊前,基层钢及复层钛的坡口区应该洁净,没有污物。
若加工的坡口被污染,应进行清洗或用机械方法(如刮刀、不锈钢丝刷)加以清理。
对于基层钢,其清洁范围距坡口边缘,焊条电弧焊时应不小于15mm,埋弧焊时应不小于30mm。
钛复层清洁范围离焊边应不小于40mm。
4.5焊件装配厚度相同的钛复合钢板焊件的装配,应以复层表面为基准。
厚度不同的钛复合钢板焊件的装配基准,按设计图样的规定执行5焊接5.1焊接原则钛和钢熔焊的焊缝会产生脆裂,钛在熔焊时不应与钢熔合。
过基层钢板加上复层处理的方式进行优化,如此不仅基本强度得到提高,同时抗腐蚀性也得到提高。
在此基础上对复层进行特殊处理,通过复层加盖板的形式,有效防止不锈钢层被介质腐蚀。
应用专用填充材料将盖板以及钛钢复合板之间进行充分填充,以此保证钛钢复合板焊接质量[2]。
作为金属元素,钛在液态时极易受到温度的影响,氢、氧和氮等气体均可被钛吸收,导致钛的性质出现变化。
氢、氧和氮等元素的吸入会影响到钛塑性,钛钢复合板焊接期间会出现韧性下降的情况。
碳钢基层焊接处理中,需要提前对接头位置进行复层剥离处理,如此可以避免焊接期间受到氧化影响导致碳钢基层焊接性能达不到理想要求[3]。
钛钢复合板管箱焊接期间,因为管箱设计要求,划分为A 、B 两种焊缝;管箱上开孔接管的焊缝,根据焊接规划,均采用焊接接头型式完成焊接处理,具体如图1和图2所示。
图1 焊接示意图 图2 焊接示意图焊接方法选择中,结合钛钢复合板电阻系数以及热容量等特点,加上其热导率相对较低,所以必须保证熔池尺寸以及焊接时候的温度。
尽量延长热影响区的停留时间,避免出现接头过热现象,同时还能有效规避晶粒粗大以及塑性低的情况[4]。
焊接方法选择,电流与焊接速度的控制,要求以小电流为主,加快焊接速度。
及时对钛钢复合板清根处理,防止出现铁离子污染现象,焊接方法以手工氩弧焊(如需)、手工焊、埋弧自动焊的综合焊接为主。
具体可参考NB/T 47015—2011《压力容器焊接规程》。
0 引言钛钢复合板管箱焊接工艺,因为钛合金本身具有超强耐腐蚀性,加上强度大等优势,不管是焊接性还是使用期间的韧性等,均为钛钢复合板管箱的应用创造更多空间。
当前航天行业、化工制造等行业均应用到钛合金材料。
尤其是化工行业,因为化学产品生产制造过程中均存在一定腐蚀性,加上应用材料特殊,所以需要应用钛合金材料的化工容器完成储备、反应等工作。
钛钢复合板管箱焊接操作工艺复杂,很多环节均要求能够一次焊接成型。
结合钛钢复合板管箱焊接工艺的应用进行优化分析,保证焊接工艺操作顺利完成。
钛/钢连接方法的研究作者:刘艳李丽来源:《科技创新导报》 2014年第26期刘艳李丽(广东科技学院广东东莞 523083)摘要:钛与钢的物理和结晶化学性能差异较大,直接连接时接头性能较差,焊接存在较大困难。
采用钎焊或用适当的填充材料隔离固态钛与钢的熔化焊和压力焊,可缓解接头中金属间化合物与脆性相的生成,某种程度对接头性能有所改善。
关键词:钛钢连接研究现状中图分类号:TG406 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(b)-0091-01钛金属有“未来金属”的美誉,它具有许多其它金属无法比拟的优点:密度小、强度高、耐腐蚀性及耐高温性能好、抗阻尼性能强,且无磁无毒等特点。
钛已成为航空航天工业中不可缺少的结构材料,并正逐步为原子能、化工、造船、电子、电力、冶金、机械等部门所重视。
但钛难于提炼,是贵金属,限制了它的广泛应用。
钢的价格低廉,具有良好的热电性能及力学性能,工程上常用钛-钢异种金属结构。
然而钛和钢间的物理和结晶化学性能差异较大,钛与钢的连接过程中易产生较大的内应力,且连接过程中易生成大量的金属化合物及碳化物,致使焊缝变脆[1],为钛与钢的焊接带来了较大的困难。
因此,对钛与钢之间焊接性及连接方法的研究具有重大的理论意义和应用前景。
1 钛/钢的主要焊接方法目前,应用于钛/钢连接的方法主要有熔化焊、压力焊和钎焊。
1.1 熔化焊熔化焊是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。
常规熔化焊方法焊接时,选择合适的添加材料或中间材料能在一定程度上改善接头的性能,但效果有限,这主要是常规熔化焊方法的热输入较大,难以控制金属间化合物的形成和生长。
李标峰[2]研究了TA5钛与1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊接性,采用氩弧焊在不加焊丝的情况下进行焊接,试验结果显示,钛-铁的焊缝中产生了大量的TiFe、Fe2Ti脆性相及低熔点共晶组织,严重脆化焊缝,接头力学性能极差。
在此基础上,李标峰[3]用锰青铜作中间填料所得的钛-铌-铜-钢接头的强度值在240~290MPa范围内,断口位置分别在Ti-Nb界面处及Nb层。
摘要钛合金具有强度高、耐蚀性好及高温机械性能优良等优点,能够广泛地适用于航空、航天、军事等特殊和重要的工业领域。
但是钛合金可加工性能差,并且价格较贵,寻求钛合金可靠的连接方法至关重要。
Ti-6Al-4V,是钛合金中使用最多的合金之一。
不锈钢是一种常用的工业和生活材料,具有许多优异的性能,应用十分广泛,且成本相对较低,然而钢铁的耐蚀性比较差,并且钢铁的比重较大。
因而在某些情况下需要将钢与钛连接起来应用,才能充分发挥各自的优点。
钛合金和钢焊接时接头易产生金属间化合物(Ti2Fe、TiFe、TiFe2等),焊接后接头内应力很大,造成接头性能较差。
探索更为科学、高效的TC4钛合金和不锈钢焊接方法和焊接工艺,获得性能较好的接头,意义重大。
钛合金和不锈钢的主要焊接方法为真空钎焊。
真空钎焊具有焊接温度较低、钎焊试样不易受杂质气体污染、焊接变形小、残余应力小等特点。
非晶钎料是一种新型的钎料,具有熔点低、焊接性能好,焊接方便等一系列的优点,故选择非晶钎料代替传统的晶态钎料进行真空钎焊。
钛基非晶钎料作为真空钎焊TC4钛合金的重要非晶钎料,具有易于和母材产生相互扩散、成本较低等特有的优点。
本实验采用传统的钛基非晶钎料Ti37.5Zr37.5Ni10Cu15真空钎焊不锈钢和TC4钛合金。
另外通过在钎料Ti37.5Zr37.5Ni10Cu15添加一定量的合金元素Sn,制备出新的钛基非晶钎料Ti33.75Zr33.75Ni10Cu15Sn7.5和Ti32.5Zr32.5Ni10Cu15Sn10,在钎焊TC4与TC4时希望能够降低钎料的熔点,提高可焊性,并保证钎焊接头的力学性能。
对钎料进行XRD测试可以确定三种钎料均为非晶态,对钎料进行DSC测试能够得到钎料的熔点,并且发现Ti32.5Zr32.5Ni10Cu15Sn10非晶钎料的熔点有所降低。
在保温时间为10 min下,选取若干个不同的钎焊温度进行钎焊实验。
对钎焊试样进行显微组织观察和机械性能测试。