專利名稱：一種防止氣孔的鈦及鈦合金焊接表面前處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及鈦及鈦合金焊接前的表面處理工藝，尤其是鈦及鈦合金焊接前的表面 清洗工藝，屬于焊接技術領域。
背景技術：
鈦合金具有比強度高、優良的耐蝕性、密度小及較好的韌性和焊接性等一系列優點，在航空航天、石油化工、造船、汽車，醫藥等部門都得到成功的應用。焊接是鈦及鈦合金 件的主要連接方式，由于金屬鈦活潑性強，長期暴露在空氣的條件下，表面極易形成一層致 密的氧化膜，使鈦及鈦合金表面鈍化，以及在機械加工過程中殘留的油污附著在表面，從而 導致焊接過程中易生成氣孔的焊接缺陷，嚴重影響了鈦及鈦合金結構件的焊接質量，從而 達不到產品的使用要求。因此在焊接前，通常要對鈦及鈦合金結構件的表面進行清洗處理。傳統的鈦及鈦合金焊接前的表面處理采用酸洗及堿洗工藝。常規的酸洗方法所用 酸溶液由工業氫氟酸HF，工業硝酸HN03和水H20按體積比為1 4_8 5_10的比例配制 而成，堿洗所用溶液成分由NaOH 40g/L, NaC0320g/L配制而成。由于傳統的酸洗及堿洗工 藝中使用大量強酸、強堿等惡性毒害物質，對環境造成極大的污染，且對防止焊接氣孔缺陷 的作用并不明顯，嚴重制約了鈦及鈦合金精密構件焊接技術的發展。

發明內容
本發明的目的在于針對目前傳統的鈦及鈦合金焊接前的表面處理工藝存在的問 題，提供一種高效的鈦及鈦合金焊接前的表面處理工藝，既減少環境污染，又提高清洗效 果，防止焊接過程中生成氣孔，提高鈦及鈦合金結構件的焊接質量。實現本發明的技術方案如下一種防止氣孔的鈦及鈦合金焊接表面前處理工藝，其特征在于，包括如下步驟(1)將十二烷基苯磺酸鈉l_2g，無水硫酸鈉0.5-lg，聚乙二醇辛基苯基醚 0. 01_2g，無水碳酸氫鈉0. 05-0. Sg,純凈水或蒸餾水10L，按上述比例混合并攪拌均勻，配 制成清洗液；(2)將待焊接的鈦或鈦合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10分鐘，并用 120-400#水砂紙打磨焊接面，打磨過程在清洗溶液中進行，直到焊接面出現金屬光澤；(3)將上述經過打磨的鈦或鈦合金焊接件放置在自來水或蒸餾水中進行超聲波清 洗，超聲波頻率50-100HZ，清洗時間5-lOmin ；(4)將經過超聲波清洗的鈦或鈦合金焊接件放入烘干箱內烘干，溫度100-150°c， 時間 20-30min ；(5)對經過上述清洗的鈦或鈦合金焊接件施焊。本發明所述的鈦或鈦合金焊接前處理技術，解決了鈦或鈦合金焊接后的氣孔缺陷 的技術難題，適用于如電阻點焊、縫焊、TIG焊、激光焊、電子束焊等焊接方法，工藝簡單，與 傳統的酸洗及堿洗方法相比，本發明所采用的十二烷基苯磺酸鈉和聚乙二醇辛基苯基醚是金屬清洗劑行業熟知的化學成分，十二烷基苯磺酸鈉，是一種具有親水的乳化性質的陰離 子表面活性劑，具有優良的滲透性和清洗能力。聚乙二醇辛基苯基醚是一種烷基酚與環氧 乙烷的縮合物，屬于非離子型表面活性劑，具有優良的乳化、潤濕、擴散、去油性能，而無水 硫酸鈉和碳酸氫鈉為普通的工業用鹽。傳統的酸洗清洗使用大量的強酸如硫酸、氫氟酸、硝 酸，而堿洗使用大量的強堿如氫氧化鈉等，嚴重污染環境。本發明的清洗劑PH值呈弱堿性， 為了實現所要達到的目的，經過反復實驗研究配方的組成，對環境無污染，是環鏡友好型的 工業技術，且生產效率提高了 1-2倍，所得到的焊縫強度達到QJ1666-95的焊縫要求，大大 提高了焊縫和焊接構件的綜合質量。


圖1是本發明的工藝流程圖
具體實施例方式圖1是本發明的工藝流程圖，主要包括以下步驟配制清洗溶液將十二烷基苯磺酸鈉l_2g，無水硫酸鈉0. 5-lg，聚乙二醇辛基苯 基醚0. 01-2g,無水碳酸氫鈉0. 05-0. Sg,純凈水或蒸餾水10L，按上述比例混合并攪拌均 勻；焊接面清洗及打磨將待焊接的鈦或鈦合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10 分鐘，并用120-400#水砂紙打磨焊接面，打磨過程一定要在清洗溶液中進行，直到焊接面 出現金屬光澤；超聲波清洗將上述經過清洗液清洗并打磨過的鈦或鈦合金焊接件放置在自來水 或蒸餾水中進行超聲波清洗，超聲波頻率50-100HZ，清洗時間5-lOmin ；烘干將經過超聲波清洗的鈦或鈦合金焊接件放入烘干箱內烘干，溫度 100-150°C，時間 20-30min ；施焊對經過上述清洗的鈦或鈦合金焊接件進行焊接。具體實施過程中，清洗溶液中各種組分的含量、清洗時間、烘干溫度可在一定范圍 內調整。以下通過幾個具體實施例對本發明進一步說明。實施例1(1)配制清洗溶液將十二烷基苯磺酸鈉1-1. 2g，無水硫酸鈉0. 5-0. 8g，聚乙二醇辛基苯基醚0. 01-0. 05g，無水碳酸氫鈉0. 05-0. lg，純凈水或蒸餾水10L，按以上比例混合 并攪拌均勻。(2)將鈦或鈦合金焊接件放入清洗溶液中浸泡5分鐘，用120-400#水砂紙打 磨焊接面，打磨的過程一定要在清洗溶液中進行，直到焊接面出現金屬光澤。(3)將在清洗 液中清洗打磨過的鈦或鈦合金焊接件放置在自來水或蒸餾水中進行超聲波清洗，超聲波頻 率50-100HZ，清洗時間5min。(4)將經過超聲波清洗的鈦或鈦合金焊接件放入烘干箱內烘 干，溫度100°C，時間20min。(5)對鈦或鈦合金焊接件施焊。實施例2(1)配制清洗溶液將十二烷基苯磺酸鈉1. 5-1. 8g，無水硫酸鈉0. 5_lg，聚乙二 醇辛基苯基醚0. 01-2g，無水碳酸氫鈉0. 05-0. lg，純凈水或蒸餾水10L，按以上比例混合 并攪拌均勻。(2)將鈦或鈦合金焊接件放入清洗溶液中浸泡8分鐘，用120-400#水砂紙打磨焊接面，打磨的過程一定要在清洗溶液中進行，直到焊接面出現金屬光澤。(3)將在清洗液中清洗打磨過的鈦或鈦合金焊接件放置在自來水或蒸餾水中進行超聲波清洗，超聲頻率 50-100HZ，清洗時間8min。(4)將經過超聲波清洗的鈦或鈦合金焊接件放入烘干箱內烘干， 溫度120°C，時間25min。(5)對鈦或鈦合金焊接件施焊。實施例3(1)配制清洗溶液將十二烷基苯磺酸鈉1. 5_2g，無水硫酸鈉0. 5-lg，聚乙二醇 辛基苯基醚0. l_2g，無水碳酸氫鈉0. 05-0. 8g，純凈水或蒸餾水10L，按以上比例混合并攪 拌均勻。(2)將鈦或鈦合金焊接件放入清洗溶液中浸泡10分鐘，用120-400#水砂紙打磨 焊接面，打磨的過程一定要在清洗溶液中進行，直到焊接面出現金屬光澤。(3)將在清洗 液中清洗打磨過的鈦或鈦合金焊接件放置在自來水或蒸餾水中進行超聲波清洗，超聲頻率 50-100HZ，清洗時間lOmin。(4)將經過超聲波清洗的鈦或鈦合金焊接件放入烘干箱內烘 干，溫度150°C，時間30min。(5)對鈦或鈦合金焊接件施焊。
權利要求
一種防止氣孔的鈦及鈦合金焊接表面前處理工藝，其特征在于，包括如下步驟(1)將十二烷基苯磺酸鈉1-2g，無水硫酸鈉0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，無水碳酸氫鈉0.05-0.8g，純凈水或蒸餾水10L，按上述比例混合并攪拌均勻，配制成清洗液；(2)將待焊接的鈦或鈦合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10分鐘，并用120-400#水砂紙打磨焊接面，打磨過程在清洗溶液中進行，直到焊接面出現金屬光澤；(3)將上述經過打磨的鈦或鈦合金焊接件放置在自來水或蒸餾水中進行超聲波清洗，超聲波頻率50-100HZ，清洗時間5-10min；(4)將經過超聲波清洗的鈦或鈦合金焊接件放入烘干箱內烘干，溫度100-150℃，時間20-30min；(5)對經過上述清洗的鈦或鈦合金焊接件施焊。
2.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金焊接表面前處理工藝，其特征在于，所述清洗液 中各種成分的組分為十二烷基苯磺酸鈉1-1. 2g，無水硫酸鈉0. 5-0. 8g，聚乙二醇辛基苯 基醚0. 01-0. 05g，無水碳酸氫鈉0. 05-0. lg，純凈水或蒸餾水10L。
3.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金焊接表面前處理工藝，其特征在于，所述清洗液 中各種成分的組分為十二烷基苯磺酸鈉1.5-1.88，無水硫酸鈉0. 5-lg，聚乙二醇辛基苯 基醚0. 01_2g，無水碳酸氫鈉0. 05-0. lg，純凈水或蒸餾水10L。
4.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金焊接表面前處理工藝，其特征在于，所述清洗液 中各種成分的組分為十二烷基苯磺酸鈉1. 5-2g，無水硫酸鈉0. 5-lg，聚乙二醇辛基苯基 醚0. l_2g，無水碳酸氫鈉0. 05-0. 8g，純凈水或蒸餾水10L。
全文摘要
一種防止氣孔的鈦及鈦合金焊接表面前處理工藝，首先將十二烷基苯磺酸鈉1-2g，無水硫酸鈉0.5-1g，聚乙二醇辛基苯基醚0.01-2g，無水碳酸氫鈉0.05-0.8g，純凈水或蒸餾水10L，按上述比例配制成清洗液；然后將待焊接的鈦或鈦合金焊接件放入所述清洗液中浸泡5-10分鐘，并在清洗溶液中用120-400#水砂紙打磨焊接面，直到焊接面出現金屬光澤；再將鈦或鈦合金焊接件進行超聲波清洗，并將經過超聲波清洗的鈦或鈦合金焊接件放入烘干箱內烘干，然后對經過上述清洗的鈦或鈦合金焊接件施焊。
文檔編號C23G5/032GK101818353SQ20101017723
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者王振強, 胡鑫 申請人:什邡市明日宇航工業股份有限公司