激光焊接钛合金工艺要求_钛合金的焊接工艺

本文目录一览：

• 1、钛合金的焊接
• 2、钛合金焊接工艺要求
• 3、钛合金激光修补焊接技术什么样子呢？
• 4、钛合金如何进行焊接，有那些需要注意的地方

钛合金的焊接

目前针对TC4钛合金，多采用氩弧焊或等离子弧焊进行焊接加工，但该两种方法均需填充焊接材料，由于保护气氛、纯度及效果的限制，带来接头含氧量增加，强度下降，且焊后变形较大。采用电子束焊接和激光束焊接，研究了TC4钛合金的焊接工艺性，实现该种材料的精密焊接。

(1) 焊缝气孔倾向。焊缝中的气孔是焊接钛合金最普遍的缺陷，存在于被焊金属电弧区中的氢和氧是产生气孔的主要原因。TC4钛合金电子束焊接，其焊缝中气孔缺陷很少。为此，着重就激光焊接焊缝中形成气孔的工艺因素进行研究。

由试验结果可以看出，激光焊接时焊缝中的气孔与焊缝线能量有较密切关系，若焊接线能量适中，焊缝内只有极少量气孔、甚至无气孔，线能量过大或过小均会导致焊缝中出现严重的气孔缺陷。此外，焊缝中是否有气孔缺陷还与焊件壁厚有一定关系，比较试样试验结果可看出，随着焊接壁厚的增加，焊缝中出现气孔的概率增加。

(2) 焊缝内部质量。利用平板对接试样，采用电子束焊接和激光焊接来考察焊缝内部质量，经理化检测，焊缝内部质量经X射线探伤，达GB3233-87 II级要求，焊缝表面和内部均无裂纹出现，焊缝外观成型良好，色泽正常。

(3) 焊深及其波动情况。钛合金作为工程构件使用，对焊深有一定要求，否则不能满足构件强度要求；而且要实现精密焊接，必须对焊深波动加以控制。为此，采用电子束焊接和激光焊接方法分别焊接了两对对接试环，焊后对试环进行了纵向及横向解剖，来考察焊深及焊深波动情况，结果表明，电子束焊接焊缝平均焊深可达2.70mm以上，焊深波动幅度为-5.2~+6.0%，不超过±10%；激光焊接焊缝平均焊深约为2.70mm，焊深波动幅度为- 3.8~+5.9%，不超过±10%。

(4) 接头变形分析。利用对接试环来考察接头焊接变形，检测了对接试环的径向及轴向变形，结果表明，电子束焊接和激光焊接的变形都很小。电子束焊接的径向收缩变形量为f 0.05~f 0.09mm，轴向收缩量为0.06~0.14mm；激光焊接的径向收缩变形量为f 0.03~f 0.10mm，轴向收缩变形量为0.02~0.03mm。

(5) 焊缝组织分析。经理化检测，焊缝组织为a+b，组织形态为柱状晶+等轴晶，有少量的板条马氏体出现，晶粒度与基体接近，热影响区较窄，组织形态和特征较为理想。

经研究可得出：对于TC4钛合金，无论是激光焊接还是电子束焊接，只要工艺参数匹配合理，均可使焊缝内部质量达到国标GB3233-87Ⅱ级焊缝要求，实现TC4钛合金的精密焊接；焊缝外观成形良好，色泽正常；焊缝余高很小，无咬边、凹陷、表面裂纹等缺陷产生。

钛合金焊接工艺要求

1、钛及钛合金焊接的气体保护问题是影响焊接接头质量的首要因素。 2、钛及钛合金焊接时应尽量采用小的热输入。 3、TA2手工钨极氩弧焊时，应严格控制氢的来源，防止冷裂纹的产生，同时应注意防止气孔的产生。　 4、只要严格按照焊接工艺要求施焊，并采取有效的气体保护措施，即可获得高质量的焊接接头。

钛合金激光修补焊接技术什么样子呢？

目前很多金属产品都采用钛合金代替，但是在焊接修补期间，仍然依赖于激光设备， 钛合金材质因为强度和耐腐蚀性比其他材质都要高，而代替了其他行业的技术应用，特别是高新技术上的应用，例如：发动机、机件等产品的外用结构等，不仅降低了产品自身的重量，也提高了机器质量安全，为了充分的应用，在生产过程中，往往需要多种设施的搭配应用，比如焊接修补上需要采用激焊接机进行修补焊接，标记也可采用激光镭射机作为主导设备，因此，钛合金材质与激光设备也是互关互联。 采用激光焊接机对待钛合金的焊接从大件到工艺产品，可采用夹具进行加装，实现高效能生产，在精密程度上产品无论复杂结构的程度都不受激光焊接机的操作限制，对于各种规格形状皆可高效快捷的运用，在品质上也存在其他设备所无法相比的高性能快速融合，超过了传统设备的运用水平，如此快捷高效的应用从修补到焊接的周期远远可以缩短，因此在成本上也大有节约，更具有高性价比的匹配性。 从激光焊接机的特点和钛合金的的性能结合分析，对于大型器件的修补采用激光技术往往可以避免传统制造技术对设备及大规格原材料的苛刻要求，对于复杂腔体结构，皆可迎刃而解，因此激光技术在钛合金材质的焊接中从成本和材料都是不二的选择。钛合金材质往往运用在零件、机械中，因此修补和焊接的位置也比较多，从工艺技术和设备生产的缺陷，到零件的缺陷、裂纹和尺寸等差异产生的问题，严重影响了型号研制进度。但是基于激光焊接技术的修复技术应运而生，相对常规的修复技术，具有修复体性能高，设备可达性好，受零件尺寸限制小、修复周期短、综合成本低等特点，适用于钛合金等昂贵零件的修复，可最大限度地挽救常规技术不可修复的零件(包括运营飞机的零件)，为解决高新技术研制和零件使用过程出现缺陷、损伤、腐蚀等提供了一种新的快捷的解决途径，激光修补技术在国内的应用已经具有小型规模，确保了先期工程的应用和零件的使用，激光焊接和修复全尺寸结构静力与疲劳考核验证，以适合标准为依据进行符合性验证，确保各个行业安全可靠使用;激光焊接机采用修复内在机理深化研究，包括成形及热处理工艺与组织、性能控制，内应力分布规律及消除，抑制变形开裂等基础研究;激光焊接和修复质量评价技术研究，建立成套技术文件体系，包括制造标准和试验标准等;激光焊接和修复制造技术研究，开发工程化应用成套设备，提高成形稳定性，完善实时检测手段，实现精度(尺寸与形状)和速率的最佳匹配。

钛合金如何进行焊接，有那些需要注意的地方

目前针对TC4钛合金，多采用氩弧焊或等离子弧焊进行焊接加工，但该两种方法均需填充焊接材料，由于保护气氛、纯度及效果的限制，带来接头含氧量增加，强度下降，且焊后变形较大。采用电子束焊接和激光束焊接，研究了TC4钛合金的焊接工艺性，实现该种材料的精密焊接。

(1) 焊缝气孔倾向。焊缝中的气孔是焊接钛合金最普遍的缺陷，存在于被焊金属电弧区中的氢和氧是产生气孔的主要原因。TC4钛合金电子束焊接，其焊缝中气孔缺陷很少。为此，着重就激光焊接焊缝中形成气孔的工艺因素进行研究。

由试验结果可以看出，激光焊接时焊缝中的气孔与焊缝线能量有较密切关系，若焊接线能量适中，焊缝内只有极少量气孔、甚至无气孔，线能量过大或过小均会导致焊缝中出现严重的气孔缺陷。此外，焊缝中是否有气孔缺陷还与焊件壁厚有一定关系，比较试样试验结果可看出，随着焊接壁厚的增加，焊缝中出现气孔的概率增加。

(2) 焊缝内部质量。利用平板对接试样，采用电子束焊接和激光焊接来考察焊缝内部质量，经理化检测，焊缝内部质量经X射线探伤，达GB3233-87 II级要求，焊缝表面和内部均无裂纹出现，焊缝外观成型良好，色泽正常。

(3) 焊深及其波动情况。钛合金作为工程构件使用，对焊深有一定要求，否则不能满足构件强度要求；而且要实现精密焊接，必须对焊深波动加以控制。为此，采用电子束焊接和激光焊接方法分别焊接了两对对接试环，焊后对试环进行了纵向及横向解剖，来考察焊深及焊深波动情况，结果表明，电子束焊接焊缝平均焊深可达2.70mm以上，焊深波动幅度为-5.2~+6.0%，不超过±10%；激光焊接焊缝平均焊深约为2.70mm，焊深波动幅度为- 3.8~+5.9%，不超过±10%。

(4) 接头变形分析。利用对接试环来考察接头焊接变形，检测了对接试环的径向及轴向变形，结果表明，电子束焊接和激光焊接的变形都很小。电子束焊接的径向收缩变形量为f 0.05~f 0.09mm，轴向收缩量为0.06~0.14mm；激光焊接的径向收缩变形量为f 0.03~f 0.10mm，轴向收缩变形量为0.02~0.03mm。

(5) 焊缝组织分析。经理化检测，焊缝组织为a+b，组织形态为柱状晶+等轴晶，有少量的板条马氏体出现，晶粒度与基体接近，热影响区较窄，组织形态和特征较为理想。

经研究可得出：对于TC4钛合金，无论是激光焊接还是电子束焊接，只要工艺参数匹配合理，均可使焊缝内部质量达到国标GB3233-87Ⅱ级焊缝要求，实现TC4钛合金的精密焊接；焊缝外观成形良好，色泽正常；焊缝余高很小，无咬边、凹陷、表面裂纹等缺陷产生。

激光焊接钛合金工艺要求的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于钛合金的焊接工艺、激光焊接钛合金工艺要求的信息别忘了在本站进行查找喔。微信号:ymsc_2016