核电冷凝器Gr2钛焊接管专用带材研究

Gr2钛焊接管是核电站以海水为交换介质冷凝器的关键部件,由于其加工和使用的特殊性,普通Gr2钛带不能满足其制造要求,而专用Gr2钛带的制造技术由少数几个国家所垄断,只能长期依赖于进口。文章从Gr2钛焊接管的制造工艺及使用要求入手,深入研究、分析用于制造焊接管的Gr2钛带最佳力学性能指标,并通过控制其化学成份,获得期望的性能。

TA2纯钛焊接管无缝化处理及焊缝组织和性能分析

以23 mm×0.7 mm的TA2纯钛焊接管为原料,研究了不同冷轧加工率对管材焊缝组织的影响,优选出冷加工率达到34%焊接管材,进行了后序的除油酸洗和真空退火处理。对比分析了经冷轧→除油酸洗→真空炉退火处理的焊接管与冷轧无缝管力学性能及工艺性能的差异。结果表明,TA2纯钛焊接管经过无缝化工艺处理后,焊缝粗大的铸态组织和过热的魏氏组织完全消除,为细小、均匀的等轴组织,与基体组织趋于一致;与冷轧无缝管相比,其抗拉强度、屈服强度、延伸率略高或相当;反向展平、扩口、压扁等工艺性能也无明显差异,有望取代冷轧无缝管。

锆-钛焊接工艺在压力容器制造中的应用研究

锆是一种昂贵的有色金属,锆制压力容器外部构件采用锆-钛焊接结构,可以减少锆材的使用量,降低锆制压力容器制造成本.本文通过对锆-钛焊接性能分析,选用匹配的母材、焊接填充金属,进而制定了合理的锆-钛焊接工艺.试验及检测结果表明,锆-钛焊接接头力学性能符合安全技术规范和标准的要求,锆-钛焊接技术可应用于锆制压力容器外部焊接构件制造.

激光用于钛焊接拉伸强度的研究

本研究旨在测量不同输出功率(以灯电流强度表示)激光对纯钛的焊接强度。 材料和方法 以商业纯钛铸造两种不同规格试件(0.5mm×3.0mm×40mm和1.mm×3.0mm×40mm)以及测试焊接深度用钛块。在激光灯电流强度、脉冲宽度(简称脉宽)和光斑直径三个参数的多种组合条件下,测量时钛块的焊接深度,以确定对试件合适的脉宽和光斑直径。在选定脉宽和光斑直径条件下,将从中部横断的试件在不同灯电流下进行焊接。

TA2纯钛焊接管无缝化处理

本文以TA2纯钛焊接管为例对其无缝化处理实施分析,全文在提出问题的基础上,通过实验分析方法验证不同冷轧加工率对管材焊接组织所产生的影响,通过实验结果分析表明TA2纯钛焊接管在无缝化处理以及冷轧无缝化处理后,其在抗拉强度、延伸率、屈服强度等方面与冷轧无缝管较为接近,有替代无缝管的可能。

基于ABAQUS的钛合金管板焊接过程模拟仿真

针对蒸汽发生单元钛合金管板焊接过程中焊接变形预测与控制问题,开展了焊接过程有限元仿真研究。基于顺序耦合的热弹塑性有限元法,采用ABAQUS对典型管板结构进行了不同焊接顺序下的焊接仿真分析,利用校核后的组合热源定义热流密度函数,计算得到焊接温度场、应力场及变形。结果显示,采用高斯热源与椭球体组合热源可以较为精确模拟熔池形貌,管板焊缝区域存在应力集中,且应力峰值位于管板被夹持区域,大小为631.2 MPa,超过材料屈服极限。单个环焊缝在不同路径下的应力分布因受到周围焊缝热输入的影响而出现复杂波动。采用从上至下的对称焊接顺序可以有效减小焊接变形量,最大变形量降幅可达24.3%,为后续工艺优化提供了参考依据。

钛合金焊接件疲劳特性评估的当量K_t法

针对先进飞机结构广泛采用的钛合金焊接结构 ,提出了描述焊接件疲劳特性的当量理论应力集中系数Kt(Kte)的概念 ;建立了以钛合金材料疲劳性能为基础 ,通过一组谱载下钛合金焊接件疲劳试验来确定Kte的技术途径 .

钛及钛合金与钢焊接的问题及研究现状

钛-钢异种金属结构在航天、航空及化学工业领域具有广阔的应用前景，但二者的连接问题，是其能否得到实际应用的关键。本文就钛与钢焊接的问题及国内外研究现状作了简要的概述和分析，并指出了有待深入研究的问题。

钛/铜异种金属电弧焊焊接接头界面组织与力学性能

为推动钛/铜异种金属焊接结构的广泛应用,利用常规的钨极氩弧焊进行了TA2纯钛和T2紫铜异种金属对接焊,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对所获得的钛/铜焊接接头微观组织进行了分析。结果表明:钛/铜异种金属焊接接头界面反应层生成了厚约50μm的金属间化合物,该金属间化合物层由钛侧条棒状金属间化合物CuTi、中间层块状和枝晶状金属间化合物Cu2Ti、沿着枝晶状化合物Cu2Ti边缘分布的化合物Cu4Ti3组成。合金元素Ti向焊缝金属中的溶解和扩散量极少,钛/铜焊接接头界面反应层化合物形成以液相扩散反应为主。拉伸试验表明焊接接头的抗拉强度达到了171 MPa,接头断裂于邻近钛母材侧的金属间化合物层,断口属典型的脆性解理断裂。

钛合金激光焊接过程中气体保护问题的研究

研究了钛合金焊接所存在的主要缺陷及引起缺陷的原因;分析了大气中的氢、氧、氮对焊缝质量的影响及钛合金激光焊接过程中气体保护的必要性;重点研究了气体保护装置的设计及其使用。根据钛合金焊接温度场模拟,选择了安全的温度区间,结合温度场的影响,分析了各工艺参数对焊接质量的影响。

焊接钛管的生产及其在电站冷凝器上的应用前景

综述了焊接钛管的生产工艺和生产现状及各国电站冷凝器用焊接钛管的情况；从性能、经济性和市场分析出发，阐述了焊接钛管的市场应用前景，指出我国应大力发展焊管生产。

运用正交试验优化Gr2钛管(T0.5mm)焊接工艺参数

应用正交试验分析焊接电流、焊接电压和电极尺寸对Gr2钛管(T0.5mm)焊接质量的影响,优化焊接工艺参数,提高了焊接成品率。优化结果:焊接电流190-210A,焊接电压11V,电极直径0.8mm。

TA1工业纯钛的TIG焊接

钛材是一种新型材料,具有许多优良性能,如密度小、抗拉强度高、比强度大,高温下仍具有足够高的强度,另外它还具有优良的抗腐蚀性能和低温冲击性能。文章分析了TA1工业纯钛的性能特点及焊接时焊接接头存在的问题,并根据其在焊接过程中存在的主要问题制定了合理的焊接工艺,以保证焊接质量。

厚壁焊接钛管的等离子填丝+脉冲TIG双枪焊接工艺研究

钛及钛合金厚壁焊管是海水淡化和海洋工程等行业的主要部件。采用前置直流等离子填丝+后置脉冲TIG电弧的双枪焊法,无耦合的等离子焊+TIG焊形式利用等离子弧焊与TIG焊的优点实现了大口径壁厚4 mm的TA1焊接钛管的优质、稳定焊接。结果表明,随着等离子气体流量的增加,直流等离子填丝焊的熔深增加,厚壁钛管全熔透;后置TIG电弧对已形成焊缝进行重熔,TIG焊脉冲频率的增加可以降低焊缝晶粒尺寸,提高接头性能,并对前置等离子填丝焊过程出现的咬边等缺陷具有较好的修复作用。本方法不但扩大了焊缝成形的工艺窗口,而且焊接过程稳定,接头抗拉强度达到354 MPa,经实际生产验证,实现了厚壁焊接钛管的低成本优质焊接生产。

大型钛材焊接结构高速鼓风机双吸叶轮的研制

结合大型钛材铸焊结构高速鼓风机叶轮的研制 ,阐述了其叶轮的制造工艺特点。

双重退火对TC21钛合金电子束焊接接头组织性能的影响

为了解决TC21钛合金电子束焊接接头脆性较大的问题,提高其电子束焊接接头的冲击韧性,对TC21钛合金电子束焊接接头进行热处理研究和其接头组织性能的分析。研究表明,TC21钛合金电子束焊接接头经双重退火热处理后具有良好的综合性能,即具有较好的强度和断后伸长率,冲击韧性达到母材的58%;接头经双重退火后,焊缝α′相发生分解,生成α相和β相。

钛合金焊接接头组织性能研究进展

钛合金焊接在航天、海洋、化工等众多领域广泛运用,如何优化钛合金焊接接头组织、成分及分布,提高焊接质量成为人们关注的焦点。总结了不同热处理和填充物对钛合金焊接接头组织和性能的影响:焊后热处理可以稳定组织和调整相的尺寸及分布,提高焊接接头的强度或塑性;合适的填充焊丝和焊缝中焊丝所占的比例,可以在保证接头强度的同时改善其塑性和冲击韧性。最后展望了钛合金焊接和填充物的研究方向。

基于专利角度分析钛合金焊接技术发展现状

为更好地了解与掌握我国钛合金焊接技术发展现状与研究动向,使用专利检索与分析系统并结合网络学术平台检索“钛合金焊接”关键词,对钛合金焊接技术专利年度申请量变化、领域衍变趋势、申请人及区域进行了统计分析,同时对钛合金焊接保护装置,以及钛合金与不锈钢、铜及铜合金等异种材料焊接的重点专利进行了阐述。经统计表明,钛合金焊接技术专利年度申请量增加趋势明显,涉及的技术领域由最初的B部增加到A、B、C、E、F、G、H等多部。钛合金与异种材料的焊接技术已经成为研究热点,其与不锈钢、铜及铜合金焊接专利件数较多,技术相对成熟,但与其他材料的焊接专利申请量较少,尤其是与非金属材料的焊接。

TC4钛合金焊接结构连续非线性疲劳损伤

文中从TC4焊接结构在船舶舰艇领域的使用特性出发,根据第四强度理论对现有的连续非线性损伤模型进行修正,提出更符合工程实际的非线性损伤模型,并根据疲劳试验数据测算出其模型参数.然后通过疲劳卸载试样SEM观察分析,验证所修正的损伤模型.再通过非线性损伤修正模型和线性损伤模型及试验数据的对比.结果表明,线性损伤模型在中小载荷下的寿命相对保守,而非线性损伤模型则更接近试验值,证明了修正模型的工程应用价值.

纯钛薄壁焊接管的研制

引言 钛金属在我国有丰富的资源,同时具有优异的耐腐蚀性能。钛焊接管已广泛地应用于耐海水、盐水、氧化性酸湿氯气、次氯酸盐、有机酸等介质腐蚀的输送管道,冷凝器,热交换器和反应塔等,还可以用于食品,饮料,医药,电镀和仪表工业中。其中用量最大的是沿海地区发电厂的冷凝器,计划在“八五”期间,华东沿海地区将建许多发电站,给钛焊接管开拓了市场。