你认识他吗?探索焊接王国(二)-30

我退伍后在天津市焊接研究所工作,焊接技术水平得到了大家的认可。1986年天津(骨科)医院总务科张俊琪来到天津市焊接研究所找到我,特别请求我帮助他试制钛合金人工关节。

这是造福人类的好事,我非常痛快的答应了他的请求。

人工关节置换,就是通过外科手术把病人有病的关节进行去除和修整。然后再通过人工关节的假体,对人体进行一个关节功能的重建。

这种人工关节置换手术被称为是20世纪最成功的手术之一,它通过人工关节的重建;使千千万万的病人解除了关节痛苦。

人工关节常用的材料有:

陶瓷:氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷……;

金属:不锈钢(316L),钴基合金,钛合金……;

有机高分子:硅橡胶,聚乙烯,超高分子量聚乙烯……。

在金属人工关节中Ti-6Ll-4V合金的生物相容性比不锈钢和Co-Cr-Mo合金都要强,耐蚀性好,其弹性模量又与骨骼接近。因此,Ti-6Ll-4V合金作为人体植入材料得到了广泛应用。

钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下对氧、氢和氮等气体具有极大亲和力。因此,焊接钛及钛合金时必须特别注意。

我们焊接钛合金人工关节时,不但要观察焊接的熔池的变化;还要观察焊缝表面颜色的变化。钛合金焊缝表面颜色的变化,也影响着钛合金的焊接质量。

钛合金焊缝及热影响区表面颜色与焊接质量的关系

银白色:保护效果最好

淡黄色:轻微氧化,允许;

深黄色:不允许

金紫色:不允许

蓝色:不允许

灰色:氧化严重绝不允许

焊接钛合金人工关节为了获得令人满意的焊接质量:我们既要保证焊接熔合好,又要保证焊缝及热影响区的温度不能高到表面颜色变差。

焊前准备

1.清理:焊缝附近严格清理

2.焊机:TIG

3.氩气:高纯氩

4.钨极:铈钨极

5.点固:位置精准

焊接参数

焊丝直径:φ2mm

钨极直径:φ1.6mm

钨极锥度:30°

喷嘴直径:φ6mm

气体流量:12 L ∕ min,

焊枪高度:2mm

焊枪倾角:80°

焊接电流:90A

焊接操作:断续点焊

延时滞气:直到焊缝及热影响区冷却到50℃以下手摸不热

焊接速度:第二焊点压住第一焊的2 ∕3

焊后检验:无任何焊接缺陷

整体形状:精准美观

焊后温度:低于50℃以下手摸不热

焊缝颜色:银白色

焊缝成形:美观

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大德歌·试焊人工关节

钛合金,

做关节,

此事前所未闻。

性能指标好,

植入材料生物相存。

二十世纪手术成功,

医治好造福了千万人。