一种防止气孔的钛及钛合金焊接表面前处理工艺

摘要

一种防止气孔的钛及钛合金焊接表面前处理工艺，首先将十二烷基苯磺酸钠1-2g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.8g，纯净水或蒸馏水10L，按上述比例配制成清洗液；然后将待焊接的钛或钛合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10分钟，并在清洗溶液中用120-400#水砂纸打磨焊接面，直到焊接面出现金属光泽；再将钛或钛合金焊接件进行超声波清洗，并将经过超声波清洗的钛或钛合金焊接件放入烘干箱内烘干，然后对经过上述清洗并烘干的钛或钛合金焊接件施焊。

权利要求

1.一种防止气孔的钛及钛合金焊接表面前处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)将十二烷基苯磺酸钠1-2g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.8g，纯净水或蒸馏水10L，按上述比例混合并搅拌均匀，配制成清洗液；

(2)将待焊接的钛或钛合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10分钟，并用120-400#水砂纸打磨焊接面，打磨过程在清洗溶液中进行，直到焊接面出现金属光泽；

(3)将上述经过打磨的钛或钛合金焊接件放置在自来水或蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率50-100Hz，清洗时间5-10min；

(4)将经过超声波清洗的钛或钛合金焊接件放入烘干箱内烘干，温度100-150℃，时间

20-30min；

(5)对经过上述清洗并烘干的钛或钛合金焊接件施焊。

2.根据权利要求1所述的钛及钛合金焊接表面前处理工艺，其特征在于，所述清洗液中各种成分的组分为：十二烷基苯磺酸钠1-1.2g，无水硫酸钠0.5-0.8g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-0.05g，无水碳酸氢钠0.05-0.1g，纯净水或蒸馏水10L。

3.根据权利要求1所述的钛及钛合金焊接表面前处理工艺，其特征在于，所述清洗液中各种成分的组分为：十二烷基苯磺酸钠1.5-1.8g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.1g，纯净水或蒸馏水10L。

4.根据权利要求1所述的钛及钛合金焊接表面前处理工艺，其特征在于，所述清洗液中各种成分的组分为：十二烷基苯磺酸钠1.5-2g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.1-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.8g，纯净水或蒸馏水10L。

说明书

一种防止气孔的钛及钛合金焊接表面前处理工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及钛及钛合金焊接前的表面处理工艺，尤其是钛及钛合金焊接前的表面清洗工艺，属于焊接技术领域。

背景技术

[0002] 钛合金具有比强度高、优良的耐蚀性、密度小及较好的韧性和焊接性等一系列优点，在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。焊接是钛及钛合金件的主要连接方式，由于金属钛活泼性强，长期暴露在空气的条件下，表面极易形成一层致密的氧化膜，使钛及钛合金表面钝化，以及在机械加工过程中残留的油污附着在表面，从而导致焊接过程中易生成气孔的焊接缺陷，严重影响了钛及钛合金结构件的焊接质量，从而达不到产品的使用要求。因此在焊接前，通常要对钛及钛合金结构件的表面进行清洗处理。

[0003] 传统的钛及钛合金焊接前的表面处理采用酸洗及碱洗工艺。常规的酸洗方法所用酸溶液由工业氢氟酸HF，工业硝酸HNO3和水H2O按体积比为1∶4-8∶5-10的比例配制而成，碱洗所用溶液成分由NaOH 40g/L，NaCO3 20g/L配制而成。由于传统的酸洗及碱洗工艺中使用大量强酸、强碱等恶性毒害物质，对环境造成极大的污染，且对防止焊接气孔缺陷的作用并不明显，严重制约了钛及钛合金精密构件焊接技术的发展。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对目前传统的钛及钛合金焊接前的表面处理工艺存在的问题，提供一种高效的钛及钛合金焊接前的表面处理工艺，既减少环境污染，又提高清洗效果，防止焊接过程中生成气孔，提高钛及钛合金结构件的焊接质量。

[0005] 实现本发明的技术方案如下：

[0006] 一种防止气孔的钛及钛合金焊接表面前处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

[0007] (1)将十二烷基苯磺酸钠1-2g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.8g，纯净水或蒸馏水10L，按上述比例混合并搅拌均匀，配制成清洗液；

[0008] (2)将待焊接的钛或钛合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10分钟，并用120-400#水砂纸打磨焊接面，打磨过程在清洗溶液中进行，直到焊接面出现金属光泽；

[0009] (3)将上述经过打磨的钛或钛合金焊接件放置在自来水或蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率50-100HZ，清洗时间5-10min；

[0010] (4)将经过超声波清洗的钛或钛合金焊接件放入烘干箱内烘干，温度100-150℃，时间20-30min；

[0011] (5)对经过上述清洗并烘干的钛或钛合金焊接件施焊。

[0012] 本发明所述的钛或钛合金焊接前处理技术，解决了钛或钛合金焊接后的气孔缺陷的技术难题，适用于如电阻点焊、缝焊、TIG焊、激光焊、电子束焊等焊接方法，工艺简单，与传统的酸洗及碱洗方法相比，本发明所采用的十二烷基苯磺酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚是金属清洗剂行业熟知的化学成分，十二烷基苯磺酸钠，是一种具有亲水的乳化性质的阴离子表面活性剂，具有优良的渗透性和清洗能力。聚乙二醇辛基苯基醚是一种烷基酚与环氧乙烷的缩合物，属于非离子型表面活性剂，具有优良的乳化、润湿、扩散、去油性能，而无水硫酸钠和碳酸氢钠为普通的工业用盐。传统的酸洗清洗使用大量的强酸如硫酸、氢氟酸、硝酸，而碱洗使用大量的强碱如氢氧化钠等，严重污染环境。本发明的清洗剂PH值呈弱碱性，为了实现所要达到的目的，经过反复实验研究配方的组成，对环境无污染，是环镜友好型的工业技术，且生产效率提高了1-2倍，所得到的焊缝强度达到QJ1666-95的焊缝要求，大大提高了焊缝和焊接构件的综合质量。

附图说明

[0013] 图1是本发明的工艺流程图

具体实施方式

[0014] 图1是本发明的工艺流程图，主要包括以下步骤：

[0015] 配制清洗溶液：将十二烷基苯磺酸钠1-2g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.8g，纯净水或蒸馏水10L，按上述比例混合并搅拌均匀；

[0016] 焊接面清洗及打磨：将待焊接的钛或钛合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10分钟，并用120-400#水砂纸打磨焊接面，打磨过程一定要在清洗溶液中进行，直到焊接面出现金属光泽；

[0017] 超声波清洗：将上述经过清洗液清洗并打磨过的钛或钛合金焊接件放置在自来水或蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率50-100HZ，清洗时间5-10min；

[0018] 烘干：将经过超声波清洗的钛或钛合金焊接件放入烘干箱内烘干，温度100-150℃，时间20-30min；

[0019] 施焊：对经过上述清洗并烘干的钛或钛合金焊接件进行焊接。

[0020] 具体实施过程中，清洗溶液中各种组分的含量、清洗时间、烘干温度可在一定范围内调整。以下通过几个具体实施例对本发明进一步说明。

[0021] 实施例1

[0022] (1)配制清洗溶液：将十二烷基苯磺酸钠1-1.2g，无水硫酸钠0.5-0.8g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-0.05g，无水碳酸氢钠0.05-0.1g，纯净水或蒸馏水10L，按以上比例混合并搅拌均匀。(2)将钛或钛合金焊接件放入清洗溶液中浸泡5分钟，用120-400#水砂纸打磨焊接面，打磨的过程一定要在清洗溶液中进行，直到焊接面出现金属光泽。(3)将在清洗液中清洗打磨过的钛或钛合金焊接件放置在自来水或蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率50-100HZ，清洗时间5min。(4)将经过超声波清洗的钛或钛合金焊接件放入烘干箱内烘干，温度100℃，时间20min。(5)对钛或钛合金焊接件施焊。

[0023] 实施例2

[0024] (1)配制清洗溶液：将十二烷基苯磺酸钠1.5-1.8g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.1g，纯净水或蒸馏水10L，按以上比例混合并搅拌均匀。(2)将钛或钛合金焊接件放入清洗溶液中浸泡8分钟，用120-400#水砂纸打磨焊接面，打磨的过程一定要在清洗溶液中进行，直到焊接面出现金属光泽。(3)将在清洗液中清洗打磨过的钛或钛合金焊接件放置在自来水或蒸馏水中进行超声波清洗，超声频率50-100HZ，清洗时间8min。(4)将经过超声波清洗的钛或钛合金焊接件放入烘干箱内烘干，温度120℃，时间25min。(5)对钛或钛合金焊接件施焊。

[0025] 实施例3

[0026] (1)配制清洗溶液：将十二烷基苯磺酸钠1.5-2g，无水硫酸钠0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.1-2g，无水碳酸氢钠0.05-0.8g，纯净水或蒸馏水10L，按以上比例混合并搅拌均匀。(2)将钛或钛合金焊接件放入清洗溶液中浸泡10分钟，用120-400#水砂纸打磨焊接面，打磨的过程一定要在清洗溶液中进行，直到焊接面出现金属光泽。(3)将在清洗液中清洗打磨过的钛或钛合金焊接件放置在自来水或蒸馏水中进行超声波清洗，超声频率50-100HZ，清洗时间10min。(4)将经过超声波清洗的钛或钛合金焊接件放入烘干箱内烘干，温度150℃，时间30min。(5)对钛或钛合金焊接件施焊。