焊接領(lǐng)域用鈦絲是以TA1、TA2、TA9、TC4等純鈦或鈦合金為材質(zhì)?,具備輕質(zhì)(密度4.51g/cm3)、高強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度≥950MPa)及耐腐蝕特性?,采用氬弧焊、超高頻焊等工藝?,廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)補(bǔ)焊、鈦制反應(yīng)釜/儲(chǔ)罐焊接及化工設(shè)備修復(fù)?,并可通過(guò)惰性氣體保護(hù)確保焊縫抗氧氫氮脆化?。以下是中揚(yáng)金屬分項(xiàng)整理的焊接材料用鈦絲的相關(guān)技術(shù)參數(shù):
1、定義與材質(zhì)
分類 | 參數(shù)說(shuō)明 |
定義 | 使用鈦或鈦合金絲材作為填充金屬,通過(guò)熔融連接實(shí)現(xiàn)鈦基材的結(jié)構(gòu)成型,需全程惰性氣體保護(hù)以避免氧化的精密焊接工藝 |
材質(zhì) | - 牌號(hào):TA1(純鈦)、TC4(Ti-6Al-4V)、TB8(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al) |
- 形態(tài):φ0.5-5mm盤(pán)絲/直絲 |
- 特殊要求:醫(yī)用級(jí)需ELI(超低間隙元素),核級(jí)需氫含量≤0.015% |
2、性能特點(diǎn)與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
分類 | 參數(shù)說(shuō)明 |
性能特點(diǎn) | 1. 輕量化:密度4.5g/cm3(鋼的57%) |
2. 耐腐蝕:耐海水/酸霧(腐蝕速率≤0.01mm/a) |
3. 高強(qiáng)韌性:TC4抗拉強(qiáng)度≥895MPa |
4. 生物相容性(醫(yī)用級(jí)) |
5. 低溫韌性:TA1ELI在-196℃仍保持韌性 |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | - 國(guó)標(biāo):GB/T 3623(鈦及鈦合金絲) |
- 航空:AMS 4951(TC4絲材) |
- 醫(yī)療:ISO 5832-2(植入物級(jí)) |
- 汽車(chē):SAE J2340(焊接規(guī)范) |
3、加工工藝與關(guān)鍵技術(shù)
分類 | 參數(shù)說(shuō)明 |
加工工藝 | 1. 冷鐓成型:螺栓頭成型(變形率≤30%) |
2. 數(shù)控繞簧:精度±0.1mm |
3. 激光切割:切口寬度≤0.1mm |
4. 真空退火:650℃×2h(真空度≤5×10?3Pa) |
關(guān)鍵技術(shù) | - 惰性氣體雙面保護(hù)(O?≤50ppm) |
- 超塑性成型(TC4延伸率>500%) |
- 微弧氧化(表面硬度≥800HV) |
- 電子束深熔焊(熔深15:1) |
4、加工流程與應(yīng)用領(lǐng)域
分類 | 參數(shù)說(shuō)明 |
加工流程 | 原料檢驗(yàn) → 酸洗(HF+HNO?) → 數(shù)控下料 → 預(yù)成型 → 真空焊接 → 熱處理 → 機(jī)加工 → 無(wú)損檢測(cè)(X射線/滲透) → 表面處理 → 成品 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | - 汽車(chē):氫燃料電池雙極板、懸掛簧 |
- 醫(yī)療:心臟支架、骨科植入物 |
- 消費(fèi)電子:手機(jī)中框、眼鏡架 |
5、與航空鈦合金對(duì)比
對(duì)比項(xiàng) | 汽車(chē)用鈦 | 航空用鈦 |
典型牌號(hào) | TC4、TA1 | Ti-6242S、Ti-5553 |
強(qiáng)度要求 | 500-1000MPa | 900-1400MPa |
耐溫性 | ≤300℃(短期400℃) | 長(zhǎng)期600℃(發(fā)動(dòng)機(jī)部件) |
成本控制 | <$50/kg(目標(biāo)) | 可接受$80-150/kg |
表面精度 | Ra≤0.8μm(外觀件) | Ra≤3.2μm(結(jié)構(gòu)件) |
6、未來(lái)發(fā)展方向
方向 | 具體內(nèi)容 |
氫能抗脆材料 | 開(kāi)發(fā)Ti-Nb-Zr系合金(抗氫脆性能提升50%) |
復(fù)合制造 | 鈦/碳纖維混構(gòu)件(界面強(qiáng)度≥200MPa) |
智能焊接 | AI視覺(jué)熔池監(jiān)控(缺陷識(shí)別率>95%) |
綠色回收 | 鈦屑電解再生(回收率>95%) |