【航天工业行业标准(QJ)】 钛及钛合金熔焊工艺

中华人民共和国航天工业部部标准QJ1788-89
钛及钛合金熔焊工艺
1989-05-10发布
中华人民共和国航天工业部
1989-12-30实施
中华人民共和国航天工业部部标准钛及钛合金熔焊工艺
1主题内容与适用范图
QJ1788-89
1.1本标准规定了钛及钛合金手工钨极氢弧焊、自动钨极氢弧焊、手工等离子焊、自动等离子焊、真空充氢焊和充氢软箱焊接工艺的技术要求，1.2本标准适用于航天工业产品用厚度为0.5~8.0mm的钛及钛合金熔焊，2引用标准
QJ1573
QJ1666
钛合金化学酸洗生产说明书
钛及钛合金熔焊技术条件
GB4191情性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割用铈钨电极3一般要求
3.1凡从事钛及钛合金产品焊接的操作者，必须经过有关单位质量部门和工艺部门联合考核合格后，方能焊接产品。
3.2材料
3.2.1母材应符合设计文件规定。3.2.2焊丝应符合下述规定，
3.2.2.1焊丝应符合有关技术文件的规定。3.2. 2. 2
焊丝应按表1中匹配的范围选择，表1
母材牌号
焊丝牌号
3. 2. 2. 3
TA1、TA2、TA3
TA1、TA2、TA3
TC3、TC4
TC3、TC4
焊丝应经过严格的挑选，若有夹渣、氧化物等杂质，应将这些部分剪去，3.2.2.4焊丝应为退火状态，
3.2.3氢气应符合下述要求，
3.2.3.1所用氢气应为一级工业氢气，纯度不低于99.99%航天工业部1989－05－10批准
1989－12—30实施
QJ1788-89
3.2.3.2瓶装氢气压力低于98.06×10*Pa时，不应继续使用。3.3焊接设备
3.3.1焊接电源应为直流陡降特性电源，工作稳定，参数调节方便，具有预先供气和滞后停气装置，
3.3.2自动焊小车及送丝机构应运行平稳、可靠，送丝均匀，调节方便。3.3.3焊枪应符合下述要求，
3.3，3.1焊枪应有良好的导电功能，电极夹紧可能，开关灵便，喷嘴、手柄具有良好的绝缘性能，
3.3.3.2焊枪应能形成稳定的层流气体保护，以免造成焊缝氧化，3.3.3.3焊枪可以采用水冷和气冷两种．电流较大时，采用水冷式。3.3.4焊接时应采用装在焊枪后面的拖罩，以保证熔池过后的高温区域不被氧化3.3.5钨极表面粗糙度和精度如图1所示.建议选用铺钨极，其技术条件应符合GB4191的规定，
注：串为钨被尖端平面直径，范围为0.3~0.8mm。3.3.6焊接设备应每年检修一次.在焊接每批1级接头的焊件前，需对设备进行工艺性能鉴定，要求焊接参数稳定，重复工作可靠，并做工艺试片验证，3.3.7焊接电源网路的电压波动应在土10%范围内。3.4焊接场地温度不低于15℃，相对湿度不超过75%，不允许有穿堂风。3.5所有接触焊接零件的工作人员均应戴白尼龙手套，4焊前准备
4.1接头边缘准备按下述要求。
4.1.1接头边缘应平整，不允许有裂纹、毛刺、压坑、划伤等缺陷，最好经机械加工，
4.1.2焊件坡口按图纸要求制备，如图纸上未作规定，可按表2选择，2
无坡口对
单面V型
坡口对接
卷边对接
T型接
接头型式
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母材厚度
≥1.5~2.0
手工焊
b=0~30%5
p=0.5~1.0
b贴合良好
自动焊免费标准bzxz.net
b贴合良
好，局部
允许0.15
易贴合良
好，局部
允许0.15
无坡口平
V型坡口
接头型式
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续表2
母材厚度
注：不等厚度材料组焊时，母材厚度按薄件计算，4.1.3对接接头的装配错位精度在工艺文件中规定4.2表面清洗按QJ1573的规定，
手工焊
b=0~30%5
b=0.5~1.0
p=0.5~1.0
L=2 (8,+8)
自动焊
4.3清洗后的待焊件应为银白色，如表面留有氧化色、清洗残液等污物，不能进行焊接，
清洗后的待焊件应加以保护，严禁赤手触摸，以免粘染污物。4.41
4.5清洗后的待焊件在常规厂房中应在24h内焊接，在净化厂房内应在72h内焊接，A
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4.6清洗后的待焊件如受到污染或放置时间超过4.5条的规定，应重新进行清洗，并保证待焊件的厚度在公差要求范围内，清洗次数一般不得超过两次。4.7填充材料应酸洗并烘于或用细金砂纸打磨，并用丙酮擦洗干净后使用。待用焊丝必须保持清洁，存放时间应符合4.5条的规定。5焊接工艺
5.1焊接参数的确定按下述步骤进行.5.1.1新材料、新结构在投产前可参照表3、表4或表5，通过实验确定焊接参数其质量应符合Q1666的规定，
5.1.2按5.1.1条确定的焊接参数，焊接膜拟试件，其质量应符合QJ1666的规定，5.1.3所确定的焊接参数经有关部门批准后纳人工艺规程，5.2钛及钛合金焊接时，要求对焊接接头正、反面受热到400以上区域加以保护，5，3充氮软箱焊接按下述要求进行，5.3.1对于结构较为复杂、焊缝呈不规则空间曲线的焊件，可采用充氩软箱的焊接方法。
5.3.2充氢软箱系塑料薄膜制成，其形状可根据焊件的结构设计，使其能包容整个工装夹具、焊件及焊枪等用具，
5.3.3根据焊件的可达性，可在适当位置开操作孔，粘接上橡胶手套．亦可在适当位置开观察孔，但要加以密封，
5.3.4在软箱底面上设置人气孔，顶部设置出气孔，从底面人气孔缓缓通人氢气，从顶部出气孔逐渐将软箱内的空气排尽。5.3.5可采用箱中试片上引弧的方法，检验软箱中空气是否排尽。如果在试片上引弧并保持1分钟后熄灭，试片焊缝表面呈银白色，则可以进行焊接，5.3.6所有装人软箱的工装、夹具及待焊工件，都要预先清洗干净，表3手工钨极氢弧焊规范参数
母材厚度
钨被直径
焊丝直径
电流强度
90~110
110~140
电弧电压
氢气流量
母材厚度
浮丝直径
钨极直径
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表4填丝自动钨极氢弧焊规范参数电流强度
80~100
110~140
150~190
180~250
电弧电压焊接速度
送丝速度
表5不填丝自动钨极氢弧焊规范参数电流强度
70~115
110~170
140~190
160~220
电弧电压
焊接速度
氢气流量
[12~18
氢气流量
5.4待焊件焊接与定位焊应使用铜垫板，夹具应和待焊件配合准确、压紧可靠、有足够的刚度。
5.5垫板设计时应充分考虑保护气体在垫板上的进口位置、出气小孔的数量和分布．出气孔的直径一般为1.0~1.5mm，垫板精的深度为1.5~2.0mm，垫板槽宽度参照表6.表6
母材厚度
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5.6结构复杂焊件的焊接无法采用通气保护垫板时，可以采用背面保护气罩，保护气罩的形状和尺寸应根据焊件的情况确定。5.7焊接夹具应保持清洁，装配前与焊件接触部位应用丙酮洗干净，吹干后使用，5.8焊接钛及钛合金时，应选用直流正极性5.9焊接前应仔细检查、校正钨极，使之处于喷嘴中心位置，电极要经常更换，使其保证所需的形状，
5.10焊丝使用前应剪去端头2~3mm，以保证无污物带入，5.11焊接前预先供气2030s，焊后应滞后停气20~30s，5.12多道焊时，每焊完一道，应清除氧化皮及焊接缺陷，并用丙酮清洗干净后，再进行下一道焊接。
5.13定位焊应按下述要求进行，5.13.1定位焊的焊丝应与焊接时采用的焊丝牌号相同，定位焊也可以不加焊丝进行，5.13.2定位焊点应对称分布，在应力集中处不允许进行定位焊，5.13.3定位焊点的宽度和余高分别不超过焊缝宽度和余高的75%，5.13.4焊件有孔时，定位焊点应分布在距孔边不小于10mm的地方，5.13.5为防止定位焊点氧化，待定位焊点冷却后再移开焊枪。5.13.6焊前应清理定位焊点，定位焊点不允许有裂纹、氧化、夹渣及反面余高。5.13.7定位焊也可采用电阻焊进行，5.14手工焊时，钨极中心线和焊丝之间夹角如图2所示；自动焊时应垂直于焊件表面并与焊缝中心对正。
20 ~30
焊接方向
//////
5.15一条焊缝应一次焊完，不得已停焊时，重新焊接应保证焊缝连续，5.16应避免在焊缝拐角、交叉处和母材厚度改变部位中断焊接，5.17收弧时要填满弧坑。
5.18真空充氢焊接按下述要求进行。7
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5.18.1焊件放入真空室前应清理干净。5.18.2真空室压力降到6.7Pa以下后，才能充人氢气，5.18.3充气后，真空室应保持1.7×105Pa的压力。5.18.4为检查真空室的纯度，操作者应在真空室内试焊一块试片，并保持电弧至少1min，试片应被熔透，检查两面的氧化颜色，呈银白色为合格，否则不能进行焊接。5.18.5焊件焊后应在真空室内冷却到400℃以下，才能打开真空室取出，5.19焊接管路和容器时，可采用内部充气保护内表面，如管路呈封闭状态，可先打一个工艺孔，待接头焊好后，再将工艺孔用大电流在短时间内焊上。5.20焊件焊后应按QJ1666检查焊接质盘，6应力消除
必要时，钛及钛合金焊件应在焊后消除应力。6.1
6.2消除应力热处理规范可参照表7进行，然后随炉冷却至室温，消除应力热处理温度及时间
500c/8h+600620c/30min
注：①消除应力热处理最好采用真空炉进行。②表7中不包括的合金按工艺文件规定，20
③退火状态、焊后固溶热处理、焊后固溶热处理加时效的焊件，不必消除应力。7缺陷的修整和返修焊
QJ1788-
QJ1666中规定的允许修整和返修焊的缺陷，均可进行修整和返修焊，7.1
7.2缺陷返修焊前，应将缺陷处仔细清理干净，用丙酮擦洗后冷风吹干，7.3返修焊应采用与焊接时相同牌号的焊丝，7.4返修焊的保护措施应与焊接相同。7.5严禁用重熔的方法消除氧化色，附加说明：
本标准由航天工业部七○八所提出，本标准由航天工业部五二九厂负责起草，9
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