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如今，鈦合金焊接行業(yè)在日常生活中越來(lái)越普遍，而隨著鈦合金焊接行業(yè)的不斷發(fā)展，不銹鋼焊接也逐漸地滋生了萌芽。那么鈦合金與不銹鋼的焊接性是怎樣的呢？二者之間有什么差異？接下來(lái)我們?cè)敿?xì)探討一下：鈦合金焊接和不銹鋼的性能區(qū)別。

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首先鈦合金的主要成分鈦和不銹鋼的主要成分鐵都?xì)w于高熔點(diǎn)材料，如果選用熔化焊接的辦法進(jìn)行二者的銜接則加熱溫度很高，在焊接加熱和冷卻的進(jìn)程中會(huì)發(fā)作很大的焊接應(yīng)力。另外二者的熔點(diǎn)相差140℃，在焊接進(jìn)程中熔點(diǎn)低的材料到達(dá)熔化狀況時(shí)，熔點(diǎn)高的材料仍呈固體狀況，此時(shí)現(xiàn)已熔化的材料很容易滲入過(guò)熱區(qū)的晶界，會(huì)構(gòu)成低熔點(diǎn)材料的丟失、合金元素?zé)龘p或蒸發(fā)，使焊接接頭難以焊合。

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其次就是二者之間的金屬間化合物的問(wèn)題。因?yàn)殁伒慕饘傩曰顫姡c大多數(shù)金屬銜接時(shí)將在界面上構(gòu)成脆性相。鈦合金與不銹鋼銜接時(shí)同樣也存在著金屬間化合物和材料氧化的問(wèn)題。鐵與鈦極易生成金屬間化合物，如TiFe、TiFe2、Ti2Fe等，因?yàn)榻饘匍g化合物具有較大的脆性使接頭脆化，在焊接應(yīng)力的作用下極易導(dǎo)致焊縫發(fā)作裂紋乃至開(kāi)裂，導(dǎo)致接頭的塑性和高溫功能變差，焊接質(zhì)量下降，給二者之間的焊接帶來(lái)了很大的困難。鈦在溫度為1155K時(shí)發(fā)作相變，高溫時(shí)以體心立方晶格β-Ti方式存在，溫度較低時(shí)為密排立方晶格的α-Ti。鐵在α-Ti中的固溶度很小，在室溫下僅為0.05%~0.1%，在共析溫度下不超越0.5%。鐵是β-Ti安穩(wěn)元素，在β-Ti中的固溶度比在α-Ti中的大，在共晶溫度1355K時(shí)，鐵在β-Ti中的固溶度到達(dá)最大值25%。在β-Ti中固溶了鐵之后，可以使其相變點(diǎn)溫度下降，當(dāng)β-Ti中鐵含量到達(dá)必定值時(shí)，β-Ti將會(huì)被保存至室溫，跟著β-Ti中鐵含量的進(jìn)一步增高，在冷卻進(jìn)程中，將會(huì)構(gòu)成鐵在鈦中的過(guò)飽和，進(jìn)而超越其在鈦中的固溶度而構(gòu)成金屬間化合物。

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然后就是不銹鋼中的合金元素鉻和鎳也可以與鈦構(gòu)成脆性的金屬間化合物，同時(shí)鈦仍是強(qiáng)碳化物構(gòu)成元素，與鋼中的碳會(huì)化合構(gòu)成脆性的TiC。鈦、鐵、鉻和鎳之間還可能構(gòu)成多元復(fù)合脆性金屬間化合物，使焊縫進(jìn)一步脆化，進(jìn)一步下降接頭功能。

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最后就是二者熱導(dǎo)率和比熱容的差異。材料的熱導(dǎo)率和比熱容會(huì)使焊縫金屬的結(jié)晶條件變壞，晶粒嚴(yán)峻粗化，并影響難熔金屬的潮濕功能。二者線膨脹系數(shù)的差異。鐵的線膨脹系數(shù)大約是鈦的1.5倍。線膨脹系數(shù)越大的材料，熱膨脹率越大，冷卻時(shí)縮短也越大，而線膨脹系數(shù)不同的異種材料的焊縫結(jié)晶時(shí)就會(huì)發(fā)作很大的焊接應(yīng)力。這種焊接應(yīng)力不易消除，往往會(huì)導(dǎo)致發(fā)作很大的焊接變形。因?yàn)楹缚p兩側(cè)材料接受的應(yīng)力狀況不同，極易導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)發(fā)作裂紋，從而導(dǎo)致焊縫金屬與母材的剝離。氧化產(chǎn)品也會(huì)顯著下降焊縫金屬的強(qiáng)度和塑性。鈦和不銹鋼在高溫下較容易氧化，然后下降接頭的質(zhì)量。在高溫下鈦易于與空氣中的氫、氧和氮發(fā)作反響。鈦在250℃以上開(kāi)始吸收氫，在400℃以上開(kāi)始吸收氧，從600℃開(kāi)始吸收氮。焊接材料的氧化會(huì)使得焊接區(qū)被這些氣體污染而脆化，乃至發(fā)作氣孔。異種金屬銜接結(jié)構(gòu)具有組元金屬的歸納功能優(yōu)勢(shì)，可是因?yàn)楫惙N金屬之間物理、化學(xué)和力學(xué)功能差異巨大，選用慣例焊接的辦法很容易呈現(xiàn)冶金不相容性的問(wèn)題，在界面構(gòu)成脆性化合物相，以及因?yàn)闊嵛锢砉δ懿黄ヅ浒l(fā)作剩余應(yīng)力等嚴(yán)峻影響焊接質(zhì)量和功能的問(wèn)題，因此大大約束了異種金屬焊接結(jié)構(gòu)在工業(yè)上的使用。

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看了以上鈦合金焊接和不銹鋼的性能區(qū)別后，我們應(yīng)該明白：在我們進(jìn)行鈦合金與不銹鋼的焊接時(shí)，處理以上問(wèn)題的關(guān)鍵在于對(duì)脆性相的品種、數(shù)量、散布形狀進(jìn)行研究，對(duì)其加以操控和改進(jìn)，以此來(lái)提升接頭的塑性和耐性。同時(shí)還要選用恰當(dāng)?shù)暮附愚k法及焊接工藝參數(shù)，減小焊接應(yīng)力，減小銜接界面的金屬間化合物的體積分?jǐn)?shù)，選用有用的保護(hù)措施，避免焊接時(shí)被焊材料的氧化及吸氣，然后實(shí)現(xiàn)二者高質(zhì)量的銜接。