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薄钽板的焊接工艺和特性

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薄钽板的焊接工艺和特性

发布日期:2018-08-06 作者: 点击:

钽属于难熔稀有金属,密度大、熔点高、膨胀系数小,具有良好的高温强度和加工性能。除热硫酸溶液外,钽在大多数工业酸的混合介质中的耐腐蚀性非常好,因此钽是用作化工和石油化工设备的重要的耐蚀材料。钽在常温下性能稳定,加热时可与非金属元素直接化合,加热钽到200—300℃时发生微氧化,加热到500℃以上则迅速氧化。钽在高温下会从环境中吸收氢、氧、氮等气体并形成脆性化合物,少量的气体杂质就能显著影响钽的力学性能和耐腐蚀性能。


与普通结构材料相比,钽材十分昂贵,如lmm钽板(Tal)价格相当于同样厚度不锈钢(316L)的100倍,因此钽合金板通常只用作特殊耐蚀设备的复合板复层或结构件衬里,并且出于成本考虑,设计厚度往往选择较薄。此外,由于钽材与钢材的熔点相差悬殊,高温下钽与钢会发生共晶反应,形成Fe:Ta金属间化合物,这对于钽钢复合板或钽衬里焊接十分不利,尤其是随着钽材厚度减薄,焊接难度更加明显。薄板钽材焊接经验的积累和焊接特性的不断掌握,对今后钽材设备制造质量提高将起到促进作用。

钽合金板.jpg

焊接保护:由于钽材的焊接特性和衬钽设备的结构特点,决定其不仅在下料、坡口加工、成形等工序应采取严格的工艺措施外,而且在焊接环境、焊前清理和焊接保护方面更须满足钽材焊接的特殊要求。首先,焊接场地为独立区域,保持环境清洁,防止烟尘、油污和风扰;其次,焊接坡口及其两侧31)ram区域进行严格的机械清理和脱脂处理,清理完毕后立即施焊;再次,采用纯度≥99.99%、露点≤一50℃的氩气及专用保护拖罩加双面通气保护方式避免氧化。


焊接检验:按照上述工艺参数进行钽内衬焊接的检验结果为: 

1)钽焊缝外观呈现均匀的波纹状,表面颜色为光亮的银白色,成形美观; 

2)按JB4’730对钽焊缝进行100%PI’检测,I级合格,满足图样技术要求;

3)按图样技术要求对该部件进行0.8MPa水压试验和0.5MPa气密性试验,结果合格。


在薄层钽钢复合板或钽内衬的焊接过程中,容易产生裂纹性缺陷,因此,钽板厂家加以恰当的结构设计、合适的衬层厚度、合理的工艺参数和有效的焊接保护措施,是保证薄钽板焊接质量的关键。


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