钛制设备基础知识考试
一、填空题
1.我国压力容器标准（GB-150.GB-151）中规定可用于压力容器
的钛及钛合金有TA0，TA1，TA2，TA3，TA9（钛钯合金），TA10（钛钼镍合金）.
2.钛复合板许用温度上限为350°，钛衬里结构许用温度上限为
250°。

3.当钛板厚度超过20mm，应要求进行逐张超声检测，试验方法
按GB/T5193规定A级合格。

4.钛的焊接多采用非熔化极惰性气体保护焊，简称氩弧焊。

5.用于钛及钛合金焊接用的气体为一级氩气，其纯度为99.99%，
露点在-50℃以下，杂质总含量＜0.02%，相对湿度＜5%，水分＜0.001mg/L。

焊接过程中氩气压力降至0.5MPa时应停止使用，以确保焊接接头质量。

6.钛表面进行阳极化处理初期呈紫蓝色，1h呈青蓝色，10h呈黄
绿色，24h呈黄铜色，72h呈紫色。

7.一条焊缝应尽量一次焊完，不得已中途停焊后重新焊接时，应重
叠10~20mm。

多层焊在进行下一道焊缝前，对前道焊缝要彻底清除表面污染、夹渣等缺陷，弧坑应填满，接弧处应熔合焊透。

8. 钛材探伤表面积范围是双面。

9.钛材复合板下料可用机械加工、火焰切割、等离子切割、水切割等方法，
切割钛复合板时，基层应朝下。

10. 钛材划线与落料禁止用铁锤击打钛材表面或打样冲或钢印，禁
止用墨汁或油漆书写有关标记，应使用金属铅笔。

钛复合板的划线应在基层上进行。

11．3mm以上钛板须开坡口，常采用的坡口形式为“V”型或“X”
型对接缝厚度t=0~0.3mm，坡口角度α=50°~80°。

12．钛材设备焊接前应对坡口及其附近区域进行清理，通常采用机械清理和化学清理。

化学清理时，经酸洗的焊件、焊丝应在4h内焊完。

13. 为检验焊接环境是否符合要求，在施焊前应对环境进行菲绕啉实验试
验，以避免铁离子的存在。

用滤纸吸取溶液贴置于玻璃上，并在要检测的环境中分散放置至少20个点，应保证滤纸与玻璃贴近。

如表面被污染，滤纸则呈橘红色。

放置8小时候后，出现两个以上污染点，则不能进行焊接组装作业。

14．焊接时氩气流量以7～15L/min为宜，应保持层流状态。

15．连续角焊缝应采用多道焊。

最终表面应光滑，并且平滑过渡到相邻的钛复合层表面。

角焊缝应呈银色或非常浅的金黄色，禁止焊后打磨。

16．如果需要在容器内部搭建脚手架，脚手架必须是铝合金的，端部加橡胶套以避免脚手架和容器表面的直接接触和过大的点接触载荷。

17．用于焊接钛贴条的保护气孔应设置在碳钢壳体处。

每一段必须有两个放空口，使用1/4”NPT 的锻件碳钢堵头连续焊接到容器外表面。

堵头的最小等级是3000 psi。

放空口应配置伸出保温层50 mm长的检验管。

18．钛复合板设备制造完成后需要进行热气循环试验，氦气检漏。

19．壳体同一断面上最大最小内径之差e，对压力容器而言应不大于该断面内径的1%,且不大于25mm；对常压容器而言应不大于该断面内径的1%，且不大于30mm。

20.公称直径小于250mm的接管与长颈法兰、接管与接管的B类
焊接接头可不进行射线和超声检测。

二、判断题
1.工业纯钛有TA1、TA2、TA3（TA4、TA28）；钛合金有α钛
合金、β钛合金、α+β钛合金。

2.纯钛的强度随温度的升高而升高（降低），所以纯钛有很好的高
温塑性（低温塑性）。

3．钛合金的代号中，数字越大，钛的纯度越低，抗拉强度越高，塑性下降。

4．当风速≥2m/s（＜1.5m/s），相对湿度＞60%（＜80%），焊件温度＜5℃（≥5℃）的室内条件下便可进行钛材的施焊作业。

5．焊接坡口应打磨光洁，不得有毛刺，微裂纹，坡口区域及焊丝在焊前应用丙酮或乙醇擦拭干净。

6．只有锥形钛封头直边部分不得存在纵向皱折。

7．对于钛钢复合板制圆筒或壳体，A、B类焊接接头允许对口错边量一致。

8．钛管焊接时，应先点焊定位，焊缝长度10~15mm，高度不应超过壁厚的1/3（2/3），数量根据管径大小壁厚确定。

9．焊丝应按GB3623-83“钛及钛合金焊丝”标准选用，也可把板材剪成丝使用。

10．钛设备制造人员必须穿着适宜的防护服，且不能够穿鞋进入作业区作业。

11．盖板的外缘应覆盖一定的筒体复层，最小重叠宽度为50mm。

12．在焊接坡口的边缘，钛复层应被剥离至少5mm。

13．焊接到复层的内件和焊缝的距离至少应为容器壁厚的两倍（三），且不小于100mm（50），不包括垫板的焊缝。

14．钛封头的拼缝错边量不应大于板材厚度的1/5（1/10），且不大于2mm（1.5）；拼接复合板的对口错边量不大于复层的3/10，且不大于1.0mm。

15．在钛设备结构约束的情况下，焊缝检测可采用磁粉无损检测代替。

（钛无磁性）
16．钛表面及焊丝均应用丙酮、异丙酮或丙醇去除油污；不用乙醇、甲醇、二氯甲烷和三氯乙烯。

17．对于局部表面颜色不合格的焊缝的热影响区，必须用砂轮全部磨去后重新施焊，补焊次数不能超过三次（二）。

按JB4730-94“压力容器无损检测”进行着色及射线检测，着色检测应符合Ⅲ（Ⅱ）级要求，射线检测应符合Ⅱ（Ⅲ）级要求。

18．复合板部分的组对误差不应大于复层厚度的一半。

19．钛筒节长度不小于300mm，A、B类焊缝之间的距离不小于
100mm。

20.钛设备焊缝表面不允许有任何的咬边。

（钛压力容器不应有，
常压容器允许深度≤8%板厚，不大于5mm，长度不大于100mm，两边总长不超过该焊缝10%）
三、简答题
1.简述去除钛材铁污染的方法。

2.钛设备焊缝存在哪些缺陷并分析原因。

3.在贴条、盖板、接管内衬等钛层全部焊接完毕后，进行最终水压试验前，应完成
如下检验：
a.在清除所有表面缺陷后，对所有的钛焊缝表面进行渗透检测。

着色剂浸泡时间不得
少于2小时，并于24小时后去除着色剂，显影。

应使用色差强烈的白色显影剂。

b.从钛垫板和接管衬里的背面试漏孔充入0.3 kg/cm2的空气或氩气，用肥皂水检查焊
缝是否有泄漏。

c.钛焊缝应从容器内部进行氦检漏试验。

氦检漏试验压力取设计压力二分之一和0.7
kg/cm2中的小者。

在检漏孔使用质谱仪或类似仪器进行检漏。

在氦检漏过程中，应保证通风，避免试验气体的聚集。

仪器的灵敏度应设置为10-6 cc/sec。

如发现泄漏或者缺陷，应按照经认可的制造程序进行修补并重新进行试验。

4.简述钛材设备加工工艺流程（可用方框图表示）。

5.完成下列表格空缺部分
钛材焊缝颜色与焊接质量的判定。