钛、铝制压力容器制造中焊接方法的应用分析

曹彬彬，李杜伟

（泰安市特种设备检验研究院，山东泰安 271000）

0 引言

压力容器使用过程中，介质作用复杂，要求材料具有较好的耐腐蚀性、较高的强度及较低的重量。钛、铝制压力容器可以在使用过程中满足上述要求。压力容器制造中，焊接是最重要的工艺过程，焊接质量的好坏取决于焊接方法的选择、焊接参数的确定及焊接过程中的控制。其中，焊接方法的选择在此过程控制中起决定性作用。

钛、铝制压力容器适用的焊接方法主要包括焊条电弧焊、非熔化极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、激光焊、搅拌摩擦焊，目前常采用非熔化极气体保护焊进行铝、钛制压力容器的焊接[1]。

1 传统焊接方法

1.1 焊条电弧焊

焊条电弧焊焊接钛、铝合金成本相对较低，焊接速度快。但焊接过程中，钛、铝合金易氧化、导热快、熔点低，高温下表面易产生氧化膜，需要及时清理。在高温状态下，钛、铝以液体形式存在，在焊接过程中容易引起焊接金属下塌，需要配备背部成型的垫板，焊接准备工作较为复杂[2]。

图1 焊接裂纹射线底片图

焊条电弧焊焊接过程中，钛、铝合金表面的氧化膜易进入熔池，在焊缝金属中形成夹渣；焊接速度控制不当会产生气孔；焊接过程中热影响区较大，杂质较多易产生热裂纹，如图1所示[3]。

1.2 非熔化极气体保护焊

非熔化极气体保护焊(TIG)焊接钛、铝合金为现阶段最常见的焊接方法。在焊接钛、铝合金时，非熔化极气体保护焊一般采用交流电源，利用电流在负半波时的阴极雾化效应可以有效清理钛、铝合金表面的氧化膜，提高熔合性[4]。……