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钛及钛合金15crmog钢管的熔点

钛及钛合金15crmog钢管的熔点

  • 所属:15CrMoG合金管
  • 时间:2022-07-25 14:08:39
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15crmog钢管如何预防焊接变形


 15crmog钢管对于无缝钢管制造工艺来说。这样的制作工艺由于经过了热处理等多道工序,基本都是采用冷轧和热轧两种制造工艺。一种制造方法则是利用原材料进行挤压。整个管材的尺寸精度比较高。另一种通过穿孔的方法,利用圆型钢管进行轧辊滚轧时进行穿孔,然后利用轧管机等制造工艺进行平整成型。管坯及坯加热、管坯的穿孔、钢管的延伸。钛及钛合金是二十世纪四十年代末开始发展起来的一种优良的工业金属材料,其主要特点是密度小、比强度高、耐腐蚀、耐高温以及良好的低温性能,并且具有某些特殊的物理、化学特性,如超导、记忆、储氢等特殊功能,因此在宇航、航空、化工、石油、冶金、电力、医疗等领域得到广泛的应用。公司承接的美国某化工项目中涉及到大量的钛及15crmog钢管的焊接,该项目采用美国ASTM标准,主要包括ASTMB861GR2GR7和GR12等级别的材料。其中ASTMB861GR2位纯钛管材,ASTMB861GR7为添加了0.12%0.25%钯元素的钛管,ASTMB861GR12为含钼0.3%含镍0.8%钛合金。由于我国钛资源丰富,储量居世界首位,因此所有钛材都从国内采购,按美国ASMEIX标准进行焊接工艺评定和焊接。由于这是公司首次焊接上述钛及15crmog钢管,没有现成的工艺可用,因此必须从分析钛及钛合金的物理化学性质及其焊接性开始,制定正确完善的焊接工艺,预判其焊接过程中可能出现的缺陷问题并提前制定预防方案,方能保证该项目的顺利进行。钛及其合金的物理化学性质钛的主要物理性能为:密度4.5g/cm3熔点1688℃,比热容522J/kg?K热导率16J/m?s?K钛有两种结构:882℃以下为密排六方晶格结构,称为α钛;882℃以上为体心立方晶格结构,称为β钛。

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  钛和常用的15crmog钢管从上表可以看出,钛的比强度接近15crmog钢管的3倍,这让钛材在某些要求强度高、重量轻的领域(如宇航)相对于15crmog钢管有不可替代的优势。钛的化学性质活泼,对氧有极高的亲和力。有氧环境中钛表面易生成致密而附着力强、惰性大的氧化膜,即使氧化膜受到机械破坏,只要在氧化性介质中,其自愈性强,又可再生成氧化膜,这是钛在许多酸、碱及介质中耐腐蚀性优异的原因。钛在高温下与氧、氮、氢反应速度较快,从250℃开始吸氢,300℃以上快速吸氢;从400℃开始吸氧,600℃以上快速吸氧;从600℃开始吸氮,700℃以上快速吸氮。钛及钛合金的焊接性分析由上述钛的物理化学性质可知,钛的熔点高于1cr5mo合金管,比热容大于15crmog钢管,化学活性大于15crmog钢管,因此钛材的焊接相较15crmog合金管来说有更高的要求。钛及其合金在高温下对氧、氮、氢和碳等具有极大的亲和力,液态的熔池和熔滴金属如得不到有效保护,则更容易受到空气等杂质的玷污,脆化程度更严重,给焊接带来困难。同时,钛合金导热性差,电阻系数大,焊接时产生的热量多,热容大,不容易散失,熔化焊时需要用惰性气体或在真空状态进行保护。ONHC等常作为杂质元素出现在钛合金中,这些元素本身以及它化合物的出现将会严重影响钛的力学和耐蚀性能。氢是影响钛性能的有害元素之一,会导致钛的塑性与韧性降低,发生氢脆。冷却时,焊缝中的氢来不及逸出会产生气孔,故一般要求钛材中氢的含量另外,Fe存在会严重影响钛的耐腐蚀性能和综合力学性能。铁元素的分布不均匀现象会导致富Fe相区与贫Fe相区的出现,并且由此建立起自发电池,产生电偶腐蚀行为;此外,Fe会加速H吸收,易产生氢致裂纹,造成氢脆破坏。因此,焊接钛合金时要重视Fe污染带来的影响。钛的弹性模量较低,焊后很容易产生较大的焊接变形;钛的冷变形回弹能力强,容易给矫形带来困难。因此,制订焊接工艺时,必须考虑到如何预防焊接变形。


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