艦船用鈦合金、鈦合金棒的要求及焊接工藝

鈦材具有比強(qiáng)度高、耐海水及海洋大氣腐蝕、無磁、透聲、抗沖擊震動及可加工性好等特點(diǎn)，是一種優(yōu)質(zhì)的船舶材料。對于船舶材料而言，焊接是其結(jié)構(gòu)制造的重要加工手段。而各種船用鈦及鈦合金對焊接加工的適應(yīng)性，焊接性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到它們在船舶結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。

鈦材的品種、牌號繁多，針對其應(yīng)用的領(lǐng)域不同，對其相關(guān)的性能要求也不相同。對船用鈦合金主要的應(yīng)用功能是優(yōu)秀的耐海水及海洋大氣的腐蝕性，高比強(qiáng)，高韌性和優(yōu)良的加工工藝性能。由于鈦材在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用范圍較廣，如船舶結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)到特種裝置等，因此需要各種性能、品種規(guī)格的鈦合金材料。

艦船用鈦及鈦合金焊接時，通常遵從等強(qiáng)原則，并獲得最佳強(qiáng)度和塑性、韌性的配合。因此，在選用焊接材料時：

1、一般選用同質(zhì)焊接材料；

2、為了改善接頭的塑性，可用比母材合金化程度稍低的焊材；

3、為了提高焊縫金屬塑性，焊絲中間隙元素含量應(yīng)低于母材中的含量。

根據(jù)多年來對船用鈦合金焊接應(yīng)用研究結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析可知：要獲得焊縫金屬與母材的等強(qiáng)性，一般要求焊絲合金成分比母材低1個Al當(dāng)量。為使焊后焊縫金屬中雜質(zhì)元素含量控制在較低水平，應(yīng)對焊絲中原始雜質(zhì)元素含量加以嚴(yán)格控制。船用鈦合金焊接接頭的可靠性在很大程度上與接頭的結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)。對于船用鈦合金焊接結(jié)構(gòu)消除應(yīng)力熱處理時，應(yīng)根據(jù)不同合金特點(diǎn)，確定熱處理工藝制度，以獲得最佳的熱處理效果。

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)用過程中，針對各種合金的特點(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。