三、气体保护
常温下,钛及其合金是比较稳定的,但随着温度的上升,钛及其合金吸收氢气、氧气和氮气的能力逐渐上升。钛从250℃开始吸氢,从400℃开始吸氧,从600℃开始吸氮。由于钛合金同O2、N2、H2的亲和力高,接头中含有这些气体时会使接头变脆,降低钛合金焊接接头的冲击性能、塑性和韧性。钛合金中含有氢时会在热影响区产生延迟裂纹。而当焊缝中含氧、氮量较高时,焊缝或热影响区在较大的焊接应力作用下也会出现裂纹,该裂纹也属于延迟裂纹。
因此惰性气体(或真空室)保护是非常必要的。由于使用真空室成本较高,所以一般使用惰性气体保护的方法。保护气体主要有氦气和氩气,由于氦气价格高于氩气,一般来说,对不是特殊要求的钛合金的焊接接头和热影响区,使用高纯氩气进行保护就可以防止氧化。
四、焊后检查
对钛合金焊接部位进行目视检查,主要是为了评估气体保护的好坏。当表面呈银白色时,表示气体保护非常好;而当表面为浅黄色或深黄色,表示钛合金受到轻微污染,但仍然还是可以接受的;表面为深蓝色,表示污染比较严重,但由于使用工况的不同,有的可以使用;表面为浅蓝色,污染严重,几乎不可能使用;表面为灰蓝色或灰色时,污染非常严重,不可使用;同样表面为白色时,污染非常严重,不可用。
五、着色检测的办法
硬度测试和涡流检测可以用来检测接头是否含杂质,因为含有杂质时接头性质会发生改变,主要表现在含有杂质时接头的硬度和电阻率会显著变高。便携式手持硬度测试仪可以原位进行测试焊接件的硬度。这一技术的应用可以方便的检测出焊接质量的好坏。
一般情况下,钛合金出现焊接裂纹的情况比较少。然而,有时也会在焊缝或因含杂质而产生裂纹。此时,缺陷可以通过着色检查来发现,同时此方法对疏松也有一定的效果。必须注意的是,在继续进行焊接前一定要将着色液清洗干净。
(待续)