钛合金带筋壁板穿透焊工艺研究

作者:杨磊;倪家强;陈华;刘新宇;张春光;徐在山 刊名:航空制造技术 上传者:宋建华

【摘要】从焊前准备、焊接装配、焊接保护、焊后校形、力学性能等5个方面,研究了钛合金穿透焊工艺及其焊接工艺参数,分析了焊接接头的组织性能。结果表明,充分的焊前准备、正确的焊接装配、有效的焊接保护及合理的焊接工艺参数是获得优质钛合金焊接接头的保证;焊后正确的热处理是零件保形的必要条件。

全文阅读

2011 年第 16 期·航空制造技术 75 焊接工艺WELDING TECHNOLOGY [ 摘要 ] 从焊前准备、焊接装配、焊接保护、焊后校形、力学性能等 5 个方面,研究了钛合金穿透焊工艺及其焊接工艺参数,分析了焊接接头的组织性能。结果表明,充分的焊前准备、正确的焊接装配、有效的焊接保护及合理的焊接工艺参数是获得优质钛合金焊接接头的保证;焊后正确的热处理是零件保形的必要条件。关键词: 钛合金 焊接 穿透焊 [ABSTRACT] The penetrated welding process and the welding parameters of titanium alloy are investigated in terms of preparations before welding, welding assem-bly, welding protection, shape rectifying after welding and mechanical properties. The structure and properties of the joints are analyzed. It indicates that the suffi cient prepara-tions, correct welding assembly, efficient protection and proper welding parameters are the prerequisite to obtain fi ne welding joints. The proper heat treatment is necessary to guarantee the qualifi ed shape of the parts. Keywords: Titanium alloy Welding Penetrated welding 某钛合金壁板零件的材料为TA15,厚度为δ2.5mm。 筋条为变截面型材,与壁板接触处的厚度为1.8mm。 钛合金在高温下(加温到400℃以上),特别是在熔 融状态下与气体(氧、氮和氢)具有很大的化学活泼性,这是在大气下焊接钛合金所遇到的主要难题。钛合金与这些气体元素作用将引起焊接接头性能的下降和脆化。因此,在焊接钛合金时,获得优质焊接接头的必备条件是:不仅要可靠地保护好焊接熔池免受空气的污染,而且也要保护好焊缝金属的冷却段、近缝区和焊缝的反面金属,直至温度降至400℃以下。 钛合金焊接的另一个难题是加热到高温时,晶粒长大的倾向大。由于钛合金的导热性差,使焊缝和近缝区在高温下的停留时间增长,晶粒将进一步长大。为此,要尽量采用线能量小且能量集中的焊接方法,焊接时最好在焊件的正反面采用紫铜散热板来提高焊缝和近缝区的冷却速度。 钛合金焊缝最常见的缺陷是气孔和冷裂。它们对 焊缝的性能都会产生直接的影响。产生气孔的主要原因是焊接区域有污染物和母材本身的含气量高。 综上所述,采用钨极局部保护自动氩弧焊焊接钛合金时,必须对钛合金的选材、接头的焊前准备、焊接过程、焊后处理等方面进行严格的控制,才能获得优质的焊接接头。 1 试验 1.1 钛合金氩弧焊焊前准备 钛合金焊接接头的质量在很大程度上取决于接头边缘和钛焊丝的焊前准备。因此在焊接钛合金结构前必须对焊件和焊丝进行严格的清理。 (1)母材和焊丝中的氢、氧和氮的含量,要进行严格控制。一般要求限制气体含量在:N2 ≤ 0.04%、 O2 ≤ 0.15%、H2 ≤ 0.01%,如果母材和焊丝中的气体含量超过

参考文献

引证文献

问答

我要提问