鈦比鋼輕45%，比鋁重60%，比它們中的任何一種都強三倍以上。雖然它比許多其他金屬貴得多，但它比大多數金屬具有更高的耐腐蝕性、更低的生命周期成本、更長的使用壽命和更低的維護和修理成本。鈦的常見應用包括軍事、航空航天、造船、化工、發電、油氣開采和醫療設備。
鈦是一種活性金屬，易與氧氣相互作用，易氧化污染，不易焊接。然而，精心的準備，穩定的技術和大量的實踐可以完成成功的焊接。
本文介紹了以美國材料試驗標準Gr5和國產TC4(Ti6Al4V)為參照，在鈦管、鈦合金管和管道上進行的氣體保護鎢極電弧焊(GTAW，又稱TIG焊或TIG惰性氣體保護焊)。
清潔是.重要的
焊接鈦管需要極其清潔的母材、填充金屬和焊接環境必須完善。如果焊工在成型和拉伸過程中使用護手霜、油污、車間粉塵、油漆、污垢、切削液和潤滑劑等身體乳液，會導致脆化和焊接失敗。
首先清潔工作區域，清除各種雜物，保證選擇氣流.小的地方，盡量保證環境無風，避免焊接時干擾保護氣體。接下來，清潔加油桿和母材上的油污:戴上專門用于此目的的腈手套，以防止操作者手上的護手霜或附著在其他手上的油污摩擦到待焊接的鈦管上。然后將甲乙酮(MEK)涂在干凈的無絨布上，并擦拭鈦以去除任何殘留的表面污染物。此時，將填充棒放入密封容器中，以防止進一步污染。
焊接前，清除鈦與管道表面氧氣反應時形成的氧化皮。該氧化層為鈦提供了顯著的耐腐蝕性。然而，它必須在焊接前去除，因為它在比鈦更高的溫度下熔化，并且可以進入熔化的焊接池以產生削弱夾層的夾雜物。
無論是帶硬質合金去毛刺工具的模具磨床，還是專門用于鈦合金的硬質合金銼刀，都可以.好地去除焊接接頭上的氧化層。建議不要使用鋼絲絨和磨料，因為它們會造成污染。記得使用低研磨速度，以防過熱。磨掉氧化層后，用MEK或丙酮浸濕的布再次擦拭接縫。因為有些溶劑閃點低等等。，需要等溶劑完全蒸發后才能打弧。
完美契合
對于鈦管來說，組裝可能比任何其他金屬管都重要，因為防止氧氣進入焊縫非常重要。接頭應為方形(不要形成V形缺口)，有助于減少填充接頭所需的熱量和焊接金屬；這反過來降低了燒穿和污染的可能性。
將零件夾緊在定位器或工作站上，確保兩端盡可能緊密準確地對接在一起。
大多數薄壁鈦管和管道不需要預熱。但是，如果您計劃焊接厚度大于1/3英寸的鈦管，請咨詢您的焊接設備供應商，因為一些預熱和后加熱可能是有益的。
保護氣體覆蓋的重要性
美國焊接協會(AWS)建議測量焊接氣體的純度，以確保其符合每種應用的標準。保護氣體的純度應至少為99.995%，不超過百萬分之二十(ppm)的氧氣，露點應高于-76華氏度。其他應用需要99.999%的純氬氣流量。
為焊槍配備尾罩是非常重要的——否則，氧氣污染的風險會增加，破裂的可能性也會隨之增加。有的焊工會自己做拖尾護盾，雖然買的款式很多。尾屏蔽符合管道的形狀，并沿管道的GTAW焊炬切割。在焊槍及其氬氣流之后，保護罩為焊縫提供額外的氬氣保護。將火炬和尾部保護氣體流量設置為20立方英尺/小時(CFH)可以提供.佳的保護氣體覆蓋率。
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