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　1、钛材焊接的保护
　　由于钛的熔点高,导热性差,结晶冷却速度慢,焊接时加热到高温的区域较大,相应的600 ℃以上的区域增大。与其它金属相比,在长度方向的尺寸约比低碳钢大2. 3 倍,比不锈钢大1. 5 倍,比铅大16倍,比铜大23 倍,因此在氩气保护时要充分考虑这个特点。正面拖罩(如图1 所示) 要保护好三个区域:焊缝熔池、已凝固但温度尚高(在250 ℃以上) 的正面和背面焊缝以及热影响区。

　　(1) 焊缝及热影响区正面保护
　　对焊缝正面高温区的保护通常借助于拖罩进行保护,保护罩的形式一般有整罩结构、半罩结构和弯头罩结构。在拖罩形式上,考虑到PTA 装置中钛管管材有十几种规格,均是固定焊口,大多在高空,整罩结构和弯头罩结构形式不合适,为了更有利于现场操作进行了设计改进,采用平板拖罩结构形式。在焊接过程中,因焊枪的转动及拖罩与管道表面弧度连接处的封闭不严,总不可避免有少量空气窜入,使热影响区表面轻度氧化,为避免氧化采取两种改进措施:一是采用软性保护材料加大氩气的保护面积,尽量减少弧度连接处的空隙;二是改进和提高保护罩的制作质量,改善氩气流动状态,使熔池直接在氩气平流层的保护下焊接成型。加上软性拖罩的保护,使焊缝免受其它有害气体侵蚀,热影响区也受到良好的保护。

　　(2) 焊缝及热影响区背面保护
　　为避免空气窜入管道内部,要按不同规格制成不同尺寸的保护密封片,提高橡胶密封片的制作精度,尽量减少连接处的空隙。充氩工具连接处要封严,并加大保护区氩气的流量,使背面始终处于氩气保护下,以保证焊接质量。在实际使用中,把背面保护由固定式两面封头改做成可拆卸的,可根据不同管径更换密封橡胶片。

　　2、拖罩制作
　　为便于操作,焊矩和拖罩在使用时可连成一体,拖罩一般做成:长40～100mm,宽30～60 mm,薄的焊件拖罩短些,厚的焊件则长些、宽些。氩气由进气管进入分布管,分布管用<6×1的不锈钢管制成马蹄形,在马蹄形的管上钻有两排直径0.8～1.0 mm的小孔,孔距8～10 mm ,过滤网是由多层铜网制成。过滤网和分布管起到类似气筛的作用,过滤网到焊件的距离不小于8 mm ,充气室内不应有死角,以达到氩气将所有空气挤出。拖罩内部尽可做成圆滑过渡,过滤网与壳之间加上泡沫铜板,交接处应密封,以防止在细小的缝隙内流速过大形成涡流。

　　3、焊接结果
　　TA2 钛管的焊接经过X 射线无损检测,一次拍片合格率达97% ,外观检查均为白色,达到合格标准。结论:
　　①钛管焊接中高纯度的氩气保护是保证焊接质量的关键,而拖罩结构形式及保护效果是关键技术。使用刚性拖罩加带围裙相结合的保护拖罩,加大了保护面积,形成良好的平流层,密封严密,避免空气侵入。
　　②由于软性拖罩宽度和长度适度加大,使热影响区金属处于氩气保护的有效范围之内,热影响区金属没有不良颜色存在,焊道也达到银白色,效果良好。
　　③平板拖罩加软连接保护制作简单,适应各种规格,降低成本,提高工效,易于推广。