對於厚度2.5~15mm的鈦及其合金用小孔型等離子弧焊接可以一次焊透,並可防止產生氣孔。而熔透型等離子弧焊接方法適用於厚板,但一次焊透的厚度較小,3mm以上一般須開坡口。對於厚度超過15mm的鈦及其合金焊接時,通常開6~8mm鈍邊的V形或U形坡口,用小孔型等離子弧焊接底層,用熔透型等離子弧焊接坡口。用等離子封底焊可以減少焊道層數,進而減小了焊接變形和焊絲填充量,同時比鎢極氬弧焊容易保證焊接質量,提高了生產效率。因此在航天領域得到廣泛的應用。

由於鈦的彈性模量僅為鐵的1/2,因此在應力水平相同的條件下,鈦及其合金焊接接頭將發生比較顯著的變形。等離子能量密度介於鎢極氬弧和電子束之間,用等離子弧焊接鈦及其合金時,熱影響區較窄,焊接變形也較容易控制。目前微束等離子弧焊已成功應用於薄板的焊接,採用3~10A的焊接電流可以焊接厚度0.08~0.6mm的板材。

由於液態鈦的密度小,表面張力較大,利用小孔型等離子弧焊可以單道焊接厚度較大,約15mm,保證不發生熔池坍塌及滲鎢現象,焊縫成形良好。隨著板厚的增加和焊速的提高,拖罩必需加長,處於350℃以上的金屬得到良好的保護。背面墊板上的溝槽尺寸一般寬度和深度為2~3mm,同時背面保護氣的流量也要適當增加。

鈦板等離子弧焊接的工藝參數見圖1。

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