TA15鈦合金高效焊接及補(bǔ)焊工藝研究.pdf

1、鈦合金具有比強(qiáng)度大、比重量輕、耐高溫、加工成型以及焊接性良好等優(yōu)點(diǎn)，一直被廣泛的應(yīng)用于航天、航空、化工等領(lǐng)域。材料的發(fā)展及被廣泛應(yīng)用，離不開(kāi)良好的焊接方法的支撐，因此，探索出高效的焊接方法能夠促進(jìn)鈦合金的發(fā)展。同時(shí)，鈦合金實(shí)際焊接生產(chǎn)中焊縫經(jīng)常出現(xiàn)氣孔、夾雜等缺陷，在服役過(guò)程中結(jié)構(gòu)件易于磨損，為了延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)件的使用壽命和降低成本，補(bǔ)焊不失為一種良好的解決問(wèn)題的方法。 本課題以此為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)國(guó)內(nèi)牌號(hào)TA15鈦合金板材，探索出適合T

2、A15鈦合金的高效焊接方法，其中包括激光-TIG復(fù)合熱源焊接方法和活性化TIG焊接方法。同時(shí)對(duì)鈦合金焊接試件進(jìn)行補(bǔ)焊，并對(duì)補(bǔ)焊焊縫進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。 研究結(jié)果表明，采用激光-TIG復(fù)合熱源焊接工藝可以實(shí)現(xiàn)鈦合金的高速焊接，其焊接速度可達(dá)普通TIG的3～4倍。通過(guò)接頭微觀組織和力學(xué)性能分析，發(fā)現(xiàn)激光-TIG復(fù)合焊接接頭成型良好，焊縫區(qū)由上部的柱狀晶和下部的等軸晶構(gòu)成，斷口為韌性斷裂，焊縫抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到母材的98﹪以上。

3、采用活性化焊接，在單一活性劑堆焊的基礎(chǔ)上，綜合考慮熔深及力學(xué)性能等方面因素，選取4種活性劑分別進(jìn)行兩組3水平3因素的正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，選用理想配比的混合活性劑，在相同參數(shù)條件下，熔深可提高到普通TIG焊接熔深的3.46倍。 對(duì)TA15鈦合金焊接接頭進(jìn)行多次補(bǔ)焊，發(fā)現(xiàn)隨著補(bǔ)焊次數(shù)的增加，補(bǔ)焊焊縫組織長(zhǎng)大，合金元素在母材中與在焊縫中含量不均衡程度加大，接頭疲勞循環(huán)次數(shù)降低，其中初始焊接接頭、一次、二次和三次補(bǔ)焊接頭變化較小，而