钛及其合金的电阻焊技术

一，概述

钛及其合金属于有色金属，属于轻金属，其特点是：①比重小4.5g/cm3。②比强度高218~305(抗拉强度/密度)。热导率低(常温)15w/（m?K）。③高电阻率(常温)42.1×10－6Ω。.熔点高1668℃。④线膨胀系数小(常温)8.2×10－6/K。⑤耐腐蚀性好。⑥热稳定性好。因此，广泛应用于航空、航天、原子能、石油、化工、船舶、装饰等行业。

钛及其合金的焊接方法有很多，但由于钛及其合金的电阻率大，导热性小，非常适合电阻焊，比铝和低碳钢更容易进行。点焊和缝焊时，为降低电极与工件的接触电阻，应尽可能提高工件焊接面的粗糙度和清洁度，可采用机械或化学方法进行操作。由于钛与氧之间的强亲和力，随着储存时间的延长，清洁工件的接触电阻增加≯24h。另外，两个焊件之间的间隙不宜过大。如果间隙过大，电极压力不紧会导致烧伤或飞溅，间隙中的空气会使接头变脆，降低强度；因此，一般间隙应小于0.2mm。

二、电阻焊操作

1，点焊

①虽然钛能在固态下吸收气体并加热到300℃然后开始吸收氢，加热到400℃在600℃能吸收氮气。但点焊时，待焊面在压力作用下接触紧密，通电时间短(通常小于)0.2秒)冷却速度快，不会造成空气污染。因此，钛板电阻点焊一般不需要惰性气体保护。

②由于钛的电阻率高，导热率低，所需的焊扰功率小于点焊铝和碳钢。

③电极压和电板形状对交流或直流电阻焊机的敏感性较小。

④由于点焊参数与不锈钢基本相同，工业纯钛的点焊参数与不锈钢基本相同。

⑤钛合金的点焊参数与不锈钢略有不同，焊接电流般小于不锈钢20~30%。

⑥点焊电极通常为铍钻铜合金，电极端为球形。

⑦钛及其合金电导率低，分流小，熔核间距适当小。

⑧钛及其合金的点焊参数如图所示：

2，缝焊

①焊接钛板在焊接过程中离开两个滚轮电极后，必须用情绪气体保护。

②保护罩通常安装在接头两侧，类似于氩弧焊，其长度主要取决于焊接速度。

③滚轮电极的焊接面为弧形，其直径与点焊电极的端面基本相同。

④在相同厚度的钛板中，缝焊所需的电极压力和焊接电流略高于点焊。

⑤步进缝焊机有助于提高接头强度。

⑥复杂的焊接结构应由专用夹具组装。

⑦钛及其合金的焊接参数如图所示：

3，闪光焊

①钛及其合金也非常适合闪光焊接，较好采用惰性气体保护（实心部件不能保护惰性气体）；焊接前应更换空气管件或空心部件。

②接头的设计和加工与一般金属闪焊相似，6mm下面的薄扳一般可以用平端面，厚板一般稍微加工斜边。

③焊接钛及其合金的焊机容量与焊接钢相同，但顶锻力不如焊接钢大，工艺应采用快闪速度和短闪时间。

④闪光对焊比电孤焊、点焊、缝焊更适合焊接高强度、热处理强化钛合金。

⑤在实践中，提高顶锻速度和足够的顶锻力是获得高质量钛及其合金接头的关键；当闪光过程使端面接近焊接温度时，立即施加足够大的私人顶锻力，快速关闭接口间隙，挤压液体金属，其他高温金属产生塑性变形，使零件焊接。

⑥钛及其合金闪光焊接所需的较短闪光和顶锻热循环高于1~3倍，通电时间相应缩短1/3~1/2。

⑦钛及其合金的闪光焊接参数如图所示：