TC4钛合金焊接工艺研究

作者:邓辉;谭雪峰;王军 刊名:中国材料科技与设备 上传者:邓宁

【摘要】对TCA钛合金进行A—TIG焊和TIG焊,分析不同的焊接方法和焊接工艺参数对焊后钛合金熔深、熔宽和焊缝熔池区域显微组织的影响,运用了光学显微镜等,对A—TIG焊接头的力学性能、显微组织进行了分析研究。试验结果表明,和常规TIG焊相比,在相同的焊接参数下,A—TIG焊能够有效减小熔宽,显著增加熔深;A—TIG焊能够有效减少焊缝气孔数量;对于TCA钛合金的焊接,A—T1G焊比常规TIG焊具有较明显优势。

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中国材料科技与设备 (双月刊) TC4钛合金焊接工艺研究 2012年 ·第 6期 TC4钛合金焊接 工艺研 究 邓辉 ,谭雪峰。,王军。 (i.中国人民解放军总装备部 沈阳军代局,辽宁 沈阳 110034; 2.北 京三一重 机有 限公 司 ,北京 102206; 3.睿能 (沈 阳)热泵技术有限公司 ,辽宁 沈阳 110041) 摘要:对 TC4钛合金进行 A—TIG焊和TIG焊,分析不同的焊接方法和焊接工艺参数对焊后钛合金熔深、熔宽和焊 缝 熔池 区域 显微 组织的影响 ,运用 了光学显微镜 等 ,对 A—TIG焊接 头的力学性 能、显微 组织进行 了分析研 究。试验 结果 表明,和常规 TIG焊相比,在相同的焊接参数下,A—TIG焊能够有效减小熔宽,显著增加熔深;A—TIG焊能够有效减 少焊缝气孔数量;对于 TCA钛合金的焊接,A—T1G焊比常规 TIG焊具有较明显优势。 关键词 :Tc4钛合金 ;A—TIG焊 ;熔深 ;熔宽 中图分类号 :TG44 文献标识 码 :A 0 绪 论 TCA钛合金 (Ti一6Al~4V)是一种优 良的结构材料 , 具有密度小、强度高、高低温性能良好及耐蚀性强等特点, 又有较好的韧性和良好的焊接性 ,是目前航空航天上使用 最广泛的钛合金之一,它是应用最广泛的 +B合金,其室 温强度高,在 150℃~35O℃时具有良好的耐热性 ,具有良 好的压力加工和焊接性,焊后可不作任何处理即可使用 , 而且可通过固溶和时效处理进一步强化Ill。 A—TIG焊 接技术 是 基于 TIC-焊技术 的焊 接新 工 艺 , 继承了TIG焊焊接质量良好的优点,又可以大幅度增加焊 缝熔深,提高焊接生产率 ,克服了 TIG焊因单道焊熔深 小、焊接生产率低以至应用场合大受限制的缺点。由于 A — TIG焊所用的活性焊剂材料具有成分组成宽 ,来源丰富, 价格便宜,而且无需昂贵的焊接设备,使得 A—TIG焊又 具有成本低廉,经济性好的优点,因此具有 良好的经济效 益和广泛的应用前景。目前,A—TIG焊在航空航天、化 工、压力容器、海洋工程及核电工程等工业领域得到了广 泛应 用[2·3l。 试验材料和试验方法 试验采用尺寸为 100mmX 50minX 2mm的 TC4钛合金 板三块,100mmX50minx 6mm的 TC4钛合金板两块。焊 接前用砂纸打磨至露出光亮的金属面,然后用无水 乙醇清 洗 ,吹干 。 A~TIG焊所用 活性 剂为北 京航 空制 造工 程研 究所 研 制的 FT—O1型钛合金活性焊剂,使用前用无水乙醇调成 糊状 。 试验 所用 焊机 为标 准 TIG275精密 方波 焊机 ,焊接 过 程如 图 1所示 。 活性 图 1 A—TIG焊原理示意图 面 进行 A—T【G焊前,将调好的活性剂均匀的刷涂在装夹好 的试件对接焊缝上表面,焊剂层的宽度约为 1O一15n~n,厚度 约 0.03ram。待无水乙醇完全挥发后再进行焊接。 焊后用数码相机观察焊缝表面形貌,利用德国 Axioert 200 MAT光学金相显微镜观察焊缝横截面显微组织。 试验用焊接参数如表 1所示。 表 1 TCA钛合金的焊接工艺参数 2 试验结果 与分析 2.1焊接方法对焊缝表面形貌的影响 图 2为经不同的焊接方法焊接后 TC4焊缝表面形貌图 基金项 目:科技部 国际合作项 目 (2011DFRTll50) *作者简 介:邓辉 (1964一),男 ,高级工程 师 ,主要 从事金属材料工 艺方面的研究 。E-mail:denghui196409@sohu.corn

参考文献

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