钛及钛合金设备加工材料的主要品种及生产特点
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- 发布时间：2022-12-09
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【概要描述】钛及钛合金设备加工材料基本生产方法和特点除少量粉末冶金制品外，至大块钛及钛合金加工材料采用熔化锭坯压制成材料的基本生产方法。因此：海绵钛需要制备成适合加工的形态，避免金属或合金污染。
钛及钛合金设备加工材料的主要品种及生产特点
【概要描述】钛及钛合金设备加工材料基本生产方法和特点除少量粉末冶金制品外，至大块钛及钛合金加工材料采用熔化锭坯压制成材料的基本生产方法。因此：海绵钛需要制备成适合加工的形态，避免金属或合金污染。
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钛及钛合金设备加工材料基本生产方法和特点除少量粉末冶金制品外，至大块钛及钛合金加工材料采用熔化锭坯压制成材料的基本生产方法。因此：海绵钛需要制备成适合加工的形态，避免金属或合金污染。
在高温下，钛与空气反应非常迅速，但当温度超过649-1200时，会产生大量的氧化皮，氧和氮很快溶解在钛中，严重损害加工产品的性能。因此，氧污染是钛加工中的一个严重问题。因为单旦氧进入钛或钛合金固溶体，除非除去污染层，否则不可能除去它。氢也能迅速溶解在钛中，破坏钛的性能，但可以通过真空处理去除。这就决定了钛产品的生产工艺是以真空冶金为基础的。熔炼和铸造都是在真空或气氛保护下进行的，一些热处理也要在真空或保护气氛下进行。
焊接钛及钛合金设备时，焊接接头产生热裂纹的概率较小。
1.气体和杂物造成的环境污染会损害焊接性能。
在室温下，钛及钛合金设备对稳定。但试验结果表明，在焊接过程中，液滴和熔池金属材料对氢、氧、氮有很强的消化吸收作用，而在固态下，这种气体已经产生了它的作用而不是它的效果。随着温度的升高，钛及钛合金吸收的氢、氧、氮水平也会显著上升。250左右会逐渐吸收氢气，400吸收氧气，600吸收氮气。这种气体被人体吸收后，会直接造成焊接接头的老化，这是决定焊接质量的一个至关重要的因素。
2.焊接接头的开裂问题
在焊接钛及钛合金设备时，焊接接头产生热裂纹的概率不高，主要是因为钛及钛合金中的S、P、C等残余物很少，S、P形成的低熔点碳化物不易出现在位错上。另外，合理的结晶温度范围较窄，钛及钛合金的凝结量较小，所以焊缝金属不会引起热裂纹。钛及钛合金设备焊接时，热影响区可引起冷裂纹，其特点是焊后数小时甚至更长时间才出现裂纹，故又称为延迟时间裂纹。发现这种裂纹与焊接过程中氢的扩散有关。
在过程，氢从持续高温的深熔池向超低温的热影响区扩散。氢含量的增加使该区TiH2的析出量增加，从而扩大了热影响区的延性。另外，由于氢化物在析出过程中吸水膨胀，产生较大的组织应力，氢原子向该区域的高应力位置扩散聚集，产生裂纹。避免这种延迟裂纹的方法通常是减少焊接接头中氢的来源。
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