钛母材与钛焊缝存在有哪些差别?

 

制压力容器的钛焊缝与钛母材存在着这些差别,在钛焊丝杂质含量与母材相同的情况下,钛焊缝的塑性和韧性必然大大低于钛母材。钛压力容器要求钛焊缝在焊后状态的强度和塑性不低于退火状态下的母材,要达到这一点,在规范的焊接工艺条件下,唯一有效的措施是采用杂质含量比母材低得多的钛焊丝。

  钛焊缝与钛母材对比,力学性能具有以下差别:
  (1)钛焊接时尽量用惰性气体保护,保护的目的是使环境中的铁、碳0、氮、氧、氢等杂质尽量少地污染进人钛焊缝中,保护得好,只能减少污染,焊接过程不是降低焊缝中杂质的过程,而只是污染多少的问题,因而焊缝中的杂质总是高于焊丝,如焊丝与母材杂质成分相同,则焊缝的杂质成分总是高于母材,使焊缝的塑性韧性低于母材。
  (2)钛焊缝为铸造组织,比压力加工的钛母材组织疏松,且难免有枝晶组织、气孔、缩松、内应力等缺陷(在无损检测允许范围内),钛焊缝的塑性韧性比钛母材低。
  (3)氮、氧、碳等杂质在钛的液相、R相和金相中的溶解度不同,相变会引起杂质元素的重新分布,焊后焊缝的冷却速度较快,杂质元素在各部位来不及扩散均匀产生了杂质元素的枝晶偏析,存在局部高杂质含量区,造成局部晶格畸变。在冷却过程中发生p相转变为a相的相变时,部分地发生R相转变为。’马氏体相的相变,产生亚稳相。而钛母材的元素含量分布则较均匀,这也使得钛焊缝的塑性韧性比钛母材低。
  (4)钛压力容器一般焊后均不进行退火处理,焊缝为焊后状态,而钛母材则为退火状态,这也使焊缝的塑性韧性低于母材。

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