宋丽平 张敏

摘要：采用自行研制的Cu基体药芯焊丝对Ti/X65层状复合板进行熔焊对接试验，焊丝中V粉的包覆率分别为15%、20%、25%。研究发现，V元素的加入可显著减少Ti-Cu金属间化合物的生成并进一步细化焊接接头显微组织，且V可与Ti形成连续固溶体，稀释了焊缝中的Ti元素。当V含量为25%时，焊接接头的抗拉强度和弯曲强度均达到最大值。从硬度方面分析，Cu药芯焊丝过渡层硬度较高，约为500 HV0.1。

关键词：Ti/X65层状复合板;Cu基药芯焊丝;显微组织;拉伸性能;弯曲强度

0    前言

在石油运输方面，目前主要使用管线钢来进行运输，而管线钢耐腐蚀性能差，会对材料造成很大的浪费。钛具有良好的耐腐蚀性以及高比强度，因此考虑采用钛板进行石油运输。但是如果采用纯钛板进行石油运输，会增加成本，而钛钢复合板内层为钛层、基层采用管线钢，既提高了管道的耐腐蚀性又改善了其韧性[1]。目前，钛钢复合板的制备方式主要采用爆炸复合或者是爆炸+轧制，采用熔化焊的报道很少[2-4]。

研究发现，Ti与Fe的线膨胀系数以及热导率均存在较大差异，导致在焊接过程中由于较大的线膨胀系数所造成较大的残余应力。另一方面，Ti与Fe之间的固溶度很小，且在焊接过程中生成Ti-Fe脆性金属间化合物，使得采用熔焊焊接后焊缝直接开裂[5]。因此，如何通过熔化焊方式来解决钛/钢层状复合板的问题迫在眉睫。文中研发Cu基药芯焊丝作为钛/钢层状复合板对接中间过渡层材料，以期达到焊接成形，并具有优良的微观组织以及良好的力学性能。……