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钛及钛合金焊接工艺方法标准评述
发布时间:2022-07-30 18:33:47 来源:365体育外围入口 作者:365足球外围网址
内容简介:  有关钛及钛合金焊接工艺方法的国家标准主要有3项:GB/T 40801-2021《钛、锆及其合金的焊接工艺评定试验》、GB/T 36234-2018《钛及钛合金、锆及锆合金熔化焊焊工技能评定》和 GB/T 37901-2019《高温钛合金激光焊接技术要求》。  标准GB/T 37901-2019规定了高温钛合金激光焊接头成形的工艺过程、质量要求及检测要求等,并对适用的材料厚度及材料体系作出了规定:适用于厚度 0.5~8.0 mm,近 α 型、α+β 型高温钛合金(对应ISO/TR 15608规定的52、53型)。  结合高温钛合金激...

  有关钛及钛合金焊接工艺方法的国家标准主要有3项:GB/T 40801-2021《钛、锆及其合金的焊接工艺评定试验》、GB/T 36234-2018《钛及钛合金、锆及锆合金熔化焊焊工技能评定》和 GB/T 37901-2019《高温钛合金激光焊接技术要求》。

  标准GB/T 37901-2019规定了高温钛合金激光焊接头成形的工艺过程、质量要求及检测要求等,并对适用的材料厚度及材料体系作出了规定:适用于厚度 0.5~8.0 mm,近 α 型、α+β 型高温钛合金(对应ISO/TR 15608规定的52、53型)。

  结合高温钛合金激光焊接工艺特点,标准主要明确规定了12类影响焊接质量的因素或接头质量评判要素,具体包括:焊接和检验人员、设备及仪器仪表、母材材料以及填充材料、焊接生产环境、零件焊前加工状态、零件的焊前清理和装配、产品焊接工艺评定、接头的三个质量等级、接头外观质量、焊缝表面颜色、焊缝内部质量、接头力学性能(主要是横向拉伸强度)等。同时,标准还对接头缺陷允许补焊返修的范围和返修工艺、接头焊接质量的检验要求与检验方法等进行了规定。该标准内容覆盖范围广、实用性强。

  此外,GB/T 37901-2019 标准还引用了 GB/T6417.1-2005和ISO 6520-1:1998中金属熔化焊焊接接头缺欠分类方法,借鉴GB/T 22085.2-2008和ISO13919-2:2001 中高能束焊接接头易出现的缺欠类型,结合激光焊接特点及高温钛合金材料特性,明确了缺欠质量等限值及质量检测方法,并对影响高温钛合金激光焊接质量的工艺过程进行了规定,整体水平与国际标准相当。需要指出的是,该标准给出的激光焊技术要求对于其他类型钛合金的焊接也有指导意义。

  2004年颁布的国际标准ISO 15614-5《金属材料焊接工艺规程及评定 焊接工艺评定试验 第5部分:钛、锆及其合金的弧焊》受到了国内外的广泛关注,有些行业依据该标准制定相应的规程,在其成员国范围内广泛使用。GB/T 40801-2021正是以国际接轨为目标,按照ISO 15614-5:2004的原则修改制定的国家标准,它是我国首次发布的有关钛及钛合金的焊接工艺评定试验标准规范,为钛及钛合金的焊接工艺评定提供了必要的技术指南。

  该标准规定了包括钛及钛合金材料在内的金属材料焊接工艺评定试验要求,具体适用的焊接方法包括三种弧焊工艺:熔化极惰性气体保护焊(MIG)、钨极惰性气体保护焊(TIG)和等离子弧焊(PAW)。

  标准中对焊接工艺评定标准试件形式作出了规定,原则上要求试件制备采用与实际生产条件相同或相近的工艺进行焊接,并具有典型性和代表性。具体试件分为四类:板对接焊缝试件、管子对接焊缝试件、T型接头角焊缝试件和支管试件。标准对各种试件的尺寸只推荐了下限值,主要是考虑可以提供足够数量的试样。

  标准对试验和检验项目进行了具体规定,即按照不同试件类型给出了相应的试验项目和数量要求,内容如表1所示。此外,标准还规定了各类试样的取样部位,其基本原则是:针对不同试验项目,选择试件相对薄弱的位置取样,确保评定后获取的焊接参数安全系数最大。

  标准要求所有试验/检验依据相应标准进行,试验结果的评估验收按 GB/T 19418规定进行。一般内部缺欠按B级质量等级验收,表面缺欠按C级质量等级验收。考虑到钛及钛合金的焊接特点,标准还规定了焊缝表面的颜色要求,银色和黄色为合格,靠近保护气体界限处允许有窄条状深色带,但出现暗褐色、紫色、蓝色、灰色或灰白色则为不合格。

  对于复试要求,与其他大多数材料的焊接工艺判定试验基本一致,即某项试验不合格,允许对该项做加倍复试。复试的试样必须全部合格,其焊接工艺评定试验才合格,否则焊接工艺评定试验失败。该标准非常详细地规定了工艺评定的认可范围,确定认可范围的原则是:将试验中对焊缝质量有影响的焊接参数(或变量)挑选出来并限定其变化范围,当这些参数(或变量)的变化超出允许范围,导致焊缝质量变化时,需要做新的焊接工艺评定。

  GB/T 36234—2018《钛及钛合金、锆及锆合金熔化焊焊工技能评定》

  GB/T 36234—2018《钛及钛合金、锆及锆合金熔化焊焊工技能评定》是我国在钛及钛合金材料焊接领域首次发布的有关焊工技能评定方面的国家标准,主要技术内容与国际标准 ISO 9606-5:2000《焊工考试熔化焊第5部分:钛及钛合金、锆及锆合金》一致。2000 年国际标准 ISO 9606-5 首次颁布,在国际上引起了广泛关注,ISO 9606-5被采用为欧洲标准(标准编号为:EN ISO 9606-4)。根据 CEN(欧洲标准化委员会)的有关法规,正式颁布的欧洲标准在CEN成员国具备国家标准的法律效应。本标准的主要内容包括范围、引用文件、材料分组、主要参数及认可范围、试验及检验等,具体说明如下:

  (1)本标准规定了钛及钛合金等材料的熔化焊焊工考试方法。需要强调的是,本标准仅适用于手工焊操作方法,包括手工 MIG、手工 TIG 和手工PAW。

  (2)在引用文件上,对于因与ISO标准技术上差异较大而可能影响考试结果的并未采用我国标准,而是直接引用了相应的ISO标准,这是执行本标准时需要特别注意的地方。

  (3)材料分组:为了最大限度地减少考试数量,将冶金和焊接特性类似的母材进行了分类。目前,在焊工考试和焊接工艺评定领域,国际上统一采用 ISO/TR 15608 的材料分类方法。本标准完整采纳了ISO/TR 15608的钛及钛合金分类方法,适用的材料组包括51~54、61~62。

  (4)主要参数及认可范围:原ISO 9606-5对主要参数和认可范围分别作了规定。考虑到实际应用的特点,本标准作了统一规定和处理,特别是对焊接位置和母材的认可范围结合实际生产需要进行了必要的调整。认可范围的限定原则依据国际通行惯例,即焊工如在给定条件下焊出合格的试件,即可认定他在同等条件或操作难度较低的条件下也具备同样的能力。考试采用规定的焊接方法,按照GB/T 16672规定的焊接位置进行施焊,对于管H-L045位置适合所有位置。焊缝形式包括对接(板对接和管对接)焊缝和角焊缝两种。焊接时为同类组材料的互焊,即51+51、52+52等。

  (5)试验及检验:本标准对焊工考试的监督仅做了原则规定,而对考试中所涉及的一些具体环节提出了较为详细的要求。具体内容包括:板或管对接以及板或管角焊缝试件的形式和尺寸、与生产实际相适应的焊接条件、包含目视检查在内的各种探伤和弯曲试验方法、性能检验用试件和试样的尺寸、制备和试验要求等。

  (6)其他:对试件的质量评定、复试、有效期、证书等方面内容均提出了相应的要求。需要指出的是,本标准在转化时增加了焊工资格证书推荐格式、焊工考试认可标记、证书延期需确认的内容以及钛及钛合金等材料的分类指南,以附录形式给出。另外,还统一规定了焊工考试的主要参数及认可范围,并对焊接位置和母材的认可范围进行了必要的调整。这些都是从我国国情出发,制定更加适合国内使用的标准。返回搜狐,查看更多