TA2薄壁钛焊管在线感应退火工艺研究

对TA2薄壁钛焊管在线感应退火工艺进行了研究,分析在线感应退火工艺对TA2钛焊管的组织和性能的影响,以及同一退火温度、不同成型焊接速度对焊管性能的影响。进行了焊接速度2.8 m/min下未退火和600℃退火,以及焊接速度2.8 m/min、4.6 m/min、6.1 m/min下580℃退火实验。比较分析了同一焊接速度下,未退火和退火的拉伸性能指标变化,以及同一退火温度下不同焊接速度下管材的拉伸性能变化情况。结果表明,对薄壁纯钛焊管进行在线感应退火,可明显提高了管材的塑性,有效降低管材的内应力;退火工艺的选择需考虑焊接速度,同一退火温度下,焊接速度越快,则保温时间越短,管材的屈服强度越高,延伸率下降。

TA2薄壁钛管双TIG焊温度场和残余应力分布对接头组织性能的影响

针对纯钛TA2薄壁管的钨极氩弧焊(TIG)高速焊接时出现的咬边、驼峰等成形缺陷,以及焊接效率低等问题,提出采用双TIG焊接工艺,可有效提高焊接速度,改善焊缝成形的解决措施。同时采用ABAQUS对两种焊接方法建立焊接热弹塑性有限元模型,对比分析焊接温度场和焊后残余应力分布,并进一步对焊接TA2薄壁钛管进行显微组织分析及力学性能测试。试验结果表明:模拟所得的两种接头的焊缝轮廓尺寸与实际接头相近,双TIG焊接时焊缝中心温度低于TIG焊接,且双TIG焊缝附近Von Mises应力大于200 MPa的宽度小于TIG焊缝,焊后稳态时焊缝中心的Von Mises应力相近。双TIG焊缝中心及热影响区显微组织比TIG焊细小,两种接头的各项力学性能和耐海水腐蚀性能均满足相关标准要求。φ19 mm×0.7 mm的TA2钛管在获得良好焊缝成形的条件下,采用双TIG焊接工艺的焊接速度可达5 m/min。与TIG焊接工艺相比,生产效率大为提高,基本实现焊缝零缺陷。