鈦材因其良好的耐腐蝕性能在海洋工業(yè)中廣泛應(yīng)用。大多數(shù)船用鈦合金具有優(yōu)良的焊接加工性能。合金應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)各種合金的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)的使用工況條件，正確地設(shè)計(jì)接頭形式，合理地選擇焊接材料，制定合理的焊接工藝，提供焊接高溫區(qū)良好、可靠的氣體保護(hù)和正確地采用消除應(yīng)力措施，是確保獲得綜合性能優(yōu)良的船用鈦合金焊接接頭的關(guān)鍵。現(xiàn)有一臺(tái)我公司為中國(guó)海洋石油公司制造的海水冷卻器,設(shè)備參數(shù)如下:換熱面積30m2,直徑φ400mm。管程介質(zhì):海水;設(shè)計(jì)壓力: 1. 3Mpa;設(shè)計(jì)溫度35℃;主體材質(zhì):TA2。殼程介質(zhì):天然氣;設(shè)計(jì)壓力1. 0Mpa;設(shè)計(jì)溫度175℃;主體材質(zhì):Q345R。其中管程筒節(jié)材質(zhì)TA2,厚度為10mm;管板材質(zhì):TA2,厚度為: 45mm;換熱管規(guī)格為:φ19×2,材質(zhì): TA2。換熱管與管板連接采用強(qiáng)度焊。

 

鈦及鈦合金由于密度小、強(qiáng)度高、耐熱耐腐蝕性能優(yōu)異而廣泛地應(yīng)用于航空航天、石油化工、造船等部分。鈦是非常活潑的金屬，高溫下與碳、氫、氧、氮等有很強(qiáng)的親和力,在焊縫中生成氫化鈦、碳化鈦、氧化鈦、氮化鈦等脆性化合物,使焊縫的塑性韌性下降。鈦的導(dǎo)熱系數(shù)小，熔點(diǎn)較高，焊接時(shí)容易出現(xiàn)熱量集中，高溫停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致焊縫晶粒粗大，降低焊接接頭的綜合性能。目前高性能的飛機(jī)、坦克正在采用鈦合金部件，而且在石油化工部分中鈦合金部件使用的范圍也正在逐漸擴(kuò)大。而鈦合金在飛機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)和石油化工部分上的應(yīng)用，不可避免需要使用焊接手段進(jìn)行連接，這對(duì)擴(kuò)大鈦合金的應(yīng)用范圍具有重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋼鐵材料提出了越來(lái)越多的極其嚴(yán)格的要求，輕型節(jié)能汽車(chē)、高速鐵路、重載橋梁、油氣輸送管線、工程機(jī)械、大型船舶等領(lǐng)域都需要大量性能好、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉的鋼材。這一問(wèn)題引起了各國(guó)政府和鋼鐵材料界專家的重視，通過(guò)細(xì)化鋼的組織，提高鋼的潔凈度、改善鋼的均勻性、提高其強(qiáng)度和使用壽命。微合金鋼因其性能優(yōu)異、成本相對(duì)較低，在諸多領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展。隨著鋼在各領(lǐng)域的擴(kuò)大使用，需要采用焊接成型工藝的場(chǎng)合越發(fā)增加，研究表明，低合金高強(qiáng)鋼中利用Ti、Nb、V等元素進(jìn)行微合金化，鋼中的TiN、NbN、VN等粒子抑制奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，可有效提高采用大熱輸入焊接方法鋼的強(qiáng)度，并改善焊接粗晶熱影響區(qū)的韌度。通過(guò)適當(dāng)焊后熱處理可使Ti在焊縫中主要以TiC/N形式出現(xiàn)，TiC/N面心立方結(jié)構(gòu)和鋼的面心立方、體心立方基體有共格性，在一定的條件下既可以溶入又可以析出，可通過(guò)其碳、氮化物微粒(尺寸小于5nm)的彌散析出及Ti的固溶細(xì)化晶粒沉淀強(qiáng)化，極大地提高焊縫金屬的強(qiáng)韌性。因此研究焊后熱處理?xiàng)l件下，鈦在焊縫金屬中的存在形式及其對(duì)焊縫金屬組織和性能的影響具有較大的應(yīng)用前景。