钛及钛合金自耗电极用双工位等离子焊箱电控系统研制

等离子焊箱是制备真空电弧熔炼用钛及钛合金自耗电极的重要设备。为了满足铸锭单重和产量增加对自耗电极制备能力的要求,研发了双工位等离子焊箱。该焊箱使用2套独立的焊接炉室,但共用1套冷却水、真空充氩系统,且由1套电控系统控制。基于现场总线,采用模块化控制结构研制了双工位等离子焊箱的电控系统,成功解决了双工位独立操作及联锁互锁控制的技术难点。实际运行效果达到了预期目标。     

定枪式双枪等离子焊箱的研制

叙述了研制我国首台用于钛电极焊接的定枪式双枪等离子焊箱所解决的技术难点。介绍了焊箱的结构、性能和特点。本焊箱的焊枪具有单独的强制水冷系统,焊接电流达500A,可实现电极自转,夹具公转,并有钢球浮动顶紧装置,使外形不规则的电极可实现连续环缝和纵缝的焊接。所研制的焊箱工作稳定可靠,技术性能均达到了罗马尼亚用户提出的设计指标。     

钛合金电极真空焊箱控制系统的改造

宝鸡钛业集团有限公司的钛合金电极真空焊箱是20世纪80年代进口的装备,是熔铸钛合金前制备电极的重要生产设备,其控制方式落后,故障率高,排除时间长,且绝大多数元件已经严重老化。特别是焊箱电极料架旋转和平移系统的速度跟随性差,不能满足军工对产品质量和生产效率的要求。因此,对焊箱控制系统进行了改造。改造后的控制系统的核心控制部件为可编程控制器,采用多主站结构,各个模拟量的采集和管理在CPU224站完成,通过PPI数据传输电缆与上位机连接。CPU226站在控制柜内,CPU224站与CPU226站采用西门子双绞通讯电缆连接。焊箱料架的平移和旋转的控制分别由两台514C16A直流调速器完成。改造完成后钛合金电极真空焊箱控制系统生产效率提高了67%,焊缝对准偏差由5mm降到1mm,产品质量稳定,生产效率大幅提高。     

钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸预警系统研制

钛及钛合金主要采用真空自耗电弧炉熔炼,但熔炼过程中存在严重的爆炸风险。通过对钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸机理及征兆要素的分析,提出一种钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸预警系统。系统采集真空度、熔炼电压、熔炼电流、冷却水温度和冷却水流量等征兆参数,构建了基于模糊神经网络的爆炸预警模型,依据爆炸征兆要素实现钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸风险预警。实际运行结果表明,该预警系统能够实现真空自耗电弧炉爆炸预警,提高钛及钛合金冶炼的安全性。     

钛及钛合金先进连接技术研究

研究表明,用传统的熔化焊工艺方法焊接钛及钛合金其效果并不理想,故寻求新的有效的先进焊接技术来焊接钛及钛合金己成为近年来的一个研究热点。本文综述了如电子束焊接、激光焊接和扩散连接等先进连接方法用于焊接钛及钛合金所取得的成果,并展望了其在钛及钛合金钛焊接中的应用前景。     

钛及钛合金焊接方法的选择及常用的焊前清理方法

由于钛及钛合金的化学活性大，易被氧、氮、氢所污染，所以不能采用手弧焊、CO2气体保护焊等焊接方法进行焊接。目前常用的焊接方法是氩弧焊、埋弧焊和真空电子束焊等，其中尤以钨极氩弧焊用得最为普遍。近年来等离子弧焊、电阻点焊、缝焊、钎焊和扩散焊得到应用。     

钛及钛合金的焊接

钛及钛合金因其优异的综合性能和独特功能被广泛应用于航空航天和海洋工程等重要领域,而不同类型的钛及钛合金的性能各不相同。介绍钛及钛合金的分类及其焊接特性,分别描述工业纯钛、α型钛合金、α+β型钛合金、近β和β型钛合金的分类方法、添加元素及基本特性,综述不同类型的钛及钛合金的国内外焊接研究现状,重点关注各种钛及钛合金的焊接方法、焊后组织和性能,归纳总结各种钛及钛合金的主要焊接方法为TIG焊、激光焊和电子束焊。     

钛及钛合金粉末的制备现状

钛及钛合金具有优良的综合力学性能，在航空航天、航海、化工等领域得到日益广泛的应用。用粉末冶金法制造零部件，材料的利用率几乎可以达到100％，是降低钛及钛合金零部件生产成本的重要途径。本文评述了钛及钛合金粉末的制备技术及其现状,指出HDH钛粉和雾化钛粉是当今工业中主要应用的钛粉。伴随着钛粉末制备技术的成熟与发展，还原法直接生产钛粉和新兴的TiO2熔盐电解法生产钛粉，将成为制备低成本、高性能钛粉新的工业生产方法，是降低钛粉末冶金零部件成本的新的发展方向。元素混合法制备钛合金粉，因其较预合金化法成本低廉，工艺成熟。且性能优越，必将成为钛合金粉的主要生产方法。     

钛及钛合金环材轧制技术

主要介绍了钛及钛合金环材轧制生产工艺，分析了钛及钛合金环材轧制生产的特点，并列举了两种钛合金环材的轧制工艺及结果。     

钛及钛合金的相变软化行为

20世纪80年代,Yada等人对传统钢在A_(e3)温度以上进行挤压和轧制试验时,首次提出了奥氏体向铁素体发生动态相变的观点。经过20多年的发展,钢动态相变的驱动力被证实来源于相变软化——高流变应力的奥氏体转变成低流变应力的铁素体。这种变形诱导相变发生的现象在钛合金中也有存在,但对该现象目前没有一个明确的解释。为此,对3种钛及钛合金的变形行为进行了深入研究,对产生     

TC4钛合金等离子弧焊接工艺研究

介绍了等离子弧焊接技术在钛合金连接中的应用，提出了等离子弧焊接钛合金的工艺及条件。     

TC4钛合金等离子弧焊接工艺研究

介绍了等离子弧焊接技术在钛合金连接中的应用,提出了等离子弧焊接钛合金的工艺及条件。     

钛合金真空自耗电弧熔炼技术发展

目前,生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为真空自耗电弧熔炼方法。讨论了真空自耗电弧熔炼钛合金的常见铸锭缺陷和预防措施。回顾了近代真空自耗电弧熔炼（VAR）技术的发展。较详细地介绍了为获得更高质量的铸锭,当前对VAR熔炼过程控制技术所作的努力及取得的进展。指出了未来真空自耗电弧熔炼控制技术的发展方向。     

钛及钛合金的焊接技术

介绍了钛及钛合金焊接技术的发展现状及方向，分析了钛及钛合金焊接特点，列举了几种钛及钛合金焊接常用方法及其主要焊接参数。     

第三元素对光谱法测定钛及钛合金中杂质的影响

通过试验，制订了适当的光谱分析工作条件，以达到克服分馏现象，最大限度地降低第二元素影响的目的。试验中发现合金成分铝和钼分别对部分测定元素产生影响。为避免其影响，设置了６套标准系列，在同一光谱工作条件下，用以测定钛及钛合金中１０种杂质元素。     

钛及钛合金铸件的生产及技术概况

介绍了我国及宝鸡有色金属加工厂钛及钛合金铸件的生产和技术现状，质量控制方法以及钛铸件的应用。     

钛及钛合金中氧和氢的联合测定

叙述了用红外吸收法对钛及钛合金中氧和氢联合测定的方法，取得了测定的最佳条件。连续测定6次的相对标准偏差在10％以下，作加标回收试验的回收率为95．6％～103．9％。分析时间在3min以内，可应用于日常分析，结果满意。     

钛合金激光焊接稳定性计算模型

钛合金激光焊接过程的不稳定性并不是由于焊接工艺参数波动而引起的偶然现象,而是激光焊接方法所固有的一种规律性,其特征表现为,在一定的焊接工艺区间,焊缝熔深和熔宽无规则剧烈波动,焊接模式在稳定热导焊和稳定深熔焊之间来回跳变,因此,钛合金的激光焊接应具有上下两个能量监界点。在小孔形成的临界条件附近,光导致等离子体对激光能量吸收的波动与钛合金材料汽化过程的非平衡特性是产生钛合金激光焊接过程不稳定性的根本原因。本文在深入分析钛合金激光焊接过程不稳定性产生机理的基础上,结合激光焊接过程能量传输的特点,提出钛合金激光焊接稳定性临界条件的计算模型。     

钛合金窄间隙TIG焊技术研究

在介绍窄间隙焊接的优越性和钛合金各种焊接方法的基础上，着重介绍了俄罗斯中央结构材料研究院研制出的一种应用于钛合金的窄间隙TIG焊接技术，并分析了该技术的优缺点、工艺特性及此工艺下的啮合强化效应，分析并讨论了产生此强化效应的原因。