钛合金焊接的方法及注意事项

更新日期:2017-09-26
摘要:

现在针对钛合金焊接方法,业内人员多选用氩弧焊或等离子弧焊进行焊接加工,但该两种办法均需填充焊接材料,因为维护气氛、纯度及效果的约束,带来接头含氧量的加大,强度下降,且焊后变形较大。

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现在针对钛合金焊接方法,业内人员多选用氩弧焊或等离子弧焊进行焊接加工,但该两种办法均需填充焊接材料,因为维护气氛、纯度及效果的约束,带来接头含氧量的加大,强度下降,且焊后变形较大。选用电子束焊接和激光束焊接,研讨了TC4钛合金的焊接工艺性,完成该种材料的精细焊接。接下来本文要介绍的是钛合金焊接的方法及注意事项,如下:

 

(1) 焊缝气孔倾向。焊缝中的气孔是焊接钛合金最遍及的缺点,存在于被焊金属电弧区中的氢和氧是发生气孔的主要原因。TC4钛合金电子束焊接,其焊缝中气孔缺点很少。为此,侧重就激光焊接焊缝中构成气孔的工艺要素进行研讨。

 

由实验成果能够看出,激光焊接时焊缝中的气孔与焊缝线能量有较密切联系,若焊接线能量适中,焊缝内只需极少数气孔、乃至无气孔,线能量过大或过小均会导致焊缝中呈现严峻的气孔缺点。此外,焊缝中是否有气孔缺点还与焊件壁厚有必定联系,比较试样实验成果可看出,随着焊接壁厚的加大,焊缝中呈现气孔的概率将加大。

 

(2) 焊缝内部质量。使用平板对接试样,选用电子束焊接和激光焊接来调查焊缝内部质量,经理化检测,焊缝内部质量经X射线探伤,达GB3233-87 II级要求,焊缝外表和内部均无裂纹呈现,焊缝外观成型杰出,色泽正常。

 

(3) 焊深及其波动状况。钛合金作为工程构件运用,对焊深有必定要求,否则不能达到构件强度要求;而且要完成精细焊接,有必要对焊深动摇加以操控。为此,选用电子束焊接和激光焊接办法别离焊接了两对对接试环,焊后对试环进行了纵向及横向解剖,来调查焊深及焊深动摇状况,成果表明,电子束焊接焊缝均匀焊深可达2.70mm以上,焊深动摇起伏为-5.2~+6.0%,不超越±10%;激光焊接焊缝均匀焊深约为2.70mm,焊深动摇起伏为- 3.8~+5.9%,不超越±10%。

 

(4) 接头变形剖析。使用对接试环来调查接头焊接变形,检测了对接试环的径向及轴向变形,成果表明,电子束焊接和激光焊接的变形都很小。电子束焊接的径向缩短变形量为f 0.05~f 0.09mm,轴向缩短量为0.06~0.14mm;激光焊接的径向缩短变形量为f 0.03~f 0.10mm,轴向缩短变形量为0.02~0.03mm。

 

(5) 焊缝安排剖析。经理化检测,焊缝安排为a+b,安排形状为柱状晶+等轴晶,有少数的板条马氏体呈现,晶粒度与基体接近,热影响区较窄,安排形状和特征较为理想。

 

经研讨可得出:关于TC4钛合金,无论是激光焊接仍是电子束焊接,只需工艺参数匹配合理,均可使焊缝内部质量到达国标GB3233-87Ⅱ级焊缝要求,完成TC4钛合金的精细焊接;焊缝外观成形杰出,色泽正常;焊缝余高很小,无咬边、凹陷、外表裂纹等缺点发生。