钛 - 钛和钛合金焊接

背景

在涉及钛基材料的焊接操作中，熔融区和热影响区的一部分被加热至β变换温度高于β变换温度的温度，并在焊接循环完成这些冷却通过β转换至环境温度。在冷却时，发生焊接和热影响的区域中存在的β相的转化，并且是形式，并且因此决定材料是否可以被视为完全可焊接的转化产品的性质。转化产品的形式还确定通过随后的热处理可以改善焊接区域性质的程度。

阿尔法合金

在仅含有α稳定剂和/或中性元素的合金焊接期间，β相变为具有与母金属的焊接区硬度和拉伸强度相似的α变换（假设在焊接过程中通过大气气体污染最小污染）。延展性和弯曲性能的次要变化倾向于分别反映焊缝和母体金属中存在的不同形式的α相。类似的观察结果适用于含有适量的β稳定剂的合金。由于这种添加产生的马氏体α将表现出相对于β稳定元素的一点过饱和，因此相对于母金属的硬度几乎没有增加。

鉴于所描述的材料的焊接和母体金属之间存在的普遍相似的性质水平，通常施加的唯一热处理是焊接应力浮雕，其在适当于特定应用时进行。亚博网站下载应力缓解不会改善焊接区域性质，但可能需要避免不期望的效果，例如过载压力衰竭和与高残余应力相关的腐蚀。

β合金

相比之下，高β稳定剂含量的合金，即α-β型的合金通常不被视为可焊接。由于其更高的β稳定剂含量，焊接区中显影的转化产品是具有特性的超饱和马氏体，其根据组合物可以与母金属的那些不同。随着过饱和的增加，焊接区相对于母金属的硬度随着超饱和而增加，随着焊接延展性，韧性和弯曲性能的相应劣化而伴随着变化。因此，焊接性主要取决于焊接区和母金属之间的硬度的组成控制差异。

虽然可以通过发布焊接热处理来减少焊接区域硬度，从而改善延展性和韧性，这种处理通常不能施加，因为它们将母体金属性能降低到不可接受的水平。某些组合物的替代和可行方法是使用商业纯钛填料，以有效地产生足够的延展性和韧性的稀合金接头。在这种情况下，当然需要建立焊接区厚度以补偿由焊接稀释引起的强度损失。

电子束焊接

电子束焊接过程的优点是源于浓缩梁和小型热影响区的优点，显着缓解了焊接更困难的合金的问题。

资料来源：材料信亚博网站下载息服务 - 选择和使用钛，设计指南

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