河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計

1、河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計1緒論鈦及鈦合金是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料，它可以和不銹鋼、鎳基合金爭奪應(yīng)用范圍。近年來已在石油化工設(shè)備上廣泛應(yīng)用。由于我國鈦礦貯量豐富因此鈦及其合金作為石油化工設(shè)備新型的抗腐蝕材料有著廣闊的前途。在航空、航天、火箭、人造衛(wèi)星、造船、化工、冶金、造紙、食品、化纖、電鍍等工業(yè)部門中由于采用鈦及鈦合金后，提高了設(shè)備的使用壽命、生產(chǎn)率，并減輕了結(jié)構(gòu)的重量，從而獲得顯著的經(jīng)濟效益。鈦合金在航空、火箭、宇航技術(shù)部門應(yīng)用較多，

2、如1979年美國有60%以上的鈦合金用于噴氣發(fā)動機、導(dǎo)彈、飛行器等的制造。早在1957年美國火箭技術(shù)部門就開始采用鈦合金制造高壓容器、燃料箱和發(fā)動機殼體。1964年采用鈦合金制造宇宙飛行器上的框架、高壓容器。這些零、部件都是焊接結(jié)構(gòu)。在航空工業(yè)中鈦及鈦合金用于制造某些飛機的噴氣發(fā)動機排氣系統(tǒng)、機身的尾段、蒙皮、消防隔板等。在亞音速飛機上采用鈦合金制造大梁、滑軌、機殼等部件時可以減輕重量40%。隨著鈦的加工和焊接技術(shù)問題的解決，鈦及鈦合金

3、在民用工業(yè)部門中的用量及其使用范圍也在逐步擴大。作為一種耐腐蝕介質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料——純鈦，在化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)它用于與強腐蝕介質(zhì)接觸的化工設(shè)備中時，可顯著地延長設(shè)備的使用壽命、檢修周期，并提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。純鈦還常用于生產(chǎn)氯氣、純堿、有機染料、人造纖維的設(shè)備上，以及用來制造熱交換器、蒸發(fā)器、氣體洗滌器、干燥器、稀硫酸貯槽、大型通片管道、盒形煙道、泵等產(chǎn)品。工業(yè)純鈦是一種銀白色金屬，密度小，熔點高，線膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱行差。工業(yè)純鈦

4、不含合金元素，不能熱處理強化。工業(yè)純鈦的熔點高（1668℃）比強度大，并具有很高的化學(xué)活性。當(dāng)鈦暴露于空氣中時，既會在表面上形成一層致密的、非常穩(wěn)定的氧化膜，用于該層薄膜的保護作用，使鈦在硝酸、稀硫酸、稀鹽酸、磷酸、氯鹽溶液、各種濃度的堿液中具有優(yōu)良的耐蝕性。第一章工業(yè)純鈦的焊接性分析第一章工業(yè)純鈦的焊接性分析1.11.1工業(yè)純鈦的物理化學(xué)性能工業(yè)純鈦的物理化學(xué)性能隨著純鈦加熱溫度的增高，其化學(xué)活性迅速增大，并在固態(tài)下能強烈地吸收各種氣

5、體。例如：將純鈦板加熱至300℃時，在鈦板表面就會吸收氫氣；而加熱至400℃時河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計31.2.11.2.1各種元素對鈦的影響各種元素對鈦的影響在400℃以上的高溫（固態(tài)）下極易被空氣、水分、油脂、氧化皮污染，由表面吸收入氧、氮、氫、碳等雜質(zhì)，以致降低焊接接頭的塑性和韌性?，F(xiàn)將各種氣體的影響概述于下：①氧的影響氧在鈦的α相或β相中都有很高的溶解度，并能形成間隙固溶相，使鈦的晶格嚴(yán)重扭曲，從而提高鈦及鈦合金的硬度、強度

6、，但塑性卻顯著降低。例如:1.5mm放入TA2工業(yè)純鈦的含氧量從0.15%增至為0.38%時，其抗拉強度從568.4MPa，增至735MPa，冷彎角由180降至100。在600℃的高溫下，氧與鈦發(fā)生強烈的作用，當(dāng)溫度高于800℃時，氧化膜開始向鈦中溶解、擴散。為了保證焊接接頭的性能，除了在焊接過程中嚴(yán)防焊縫及熱影響區(qū)發(fā)生氧化外，同時還應(yīng)限制基體金屬及焊絲中的含氧量。②氮的影響在700℃以上的高溫下，氮和鈦發(fā)生劇烈的作用，形成脆硬的氮化鈦

7、（TiN）而且氮與鈦形成間隙固溶體時所引起的晶格歪扭程度，比同量的氧所引起的更為嚴(yán)重。因此，氮更劇烈的提高了鈦的變形抗力，降低鈦的塑性。③碳的影響碳對鈦的變形抵抗力的影響比氧和氮小。原因是碳與α鈦形成的間隙固溶體中，碳原子的分布具有一定的有序性，使碳原子沿一定的晶向發(fā)生滑移變形沒有很大困難。一般鈦材中的碳含量限制在0.1%以下，若鈦材中碳含量高達(dá)0.28%時，接頭的性能變得很脆。④氫的影響氫是穩(wěn)定β相的元素，在β相中有較大的溶解度，而在