異種輕質(zhì)合金激光焊接工藝研究.pdf

1、本文主要進(jìn)行了TC4鈦合金與L3工業(yè)純鋁的異種金屬板材激光搭接焊研究。
　　 TC4和鋁之間的焊接屬于異種金屬焊接范疇。但TC4鈦合金和鋁激光焊接除一般異種金屬焊接時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題外，還有其特殊的地方如：熔點(diǎn)、激光吸收率相差大等，因此對(duì)其焊接性進(jìn)行了分析。
　　 由于鈦合金與鋁對(duì)激光的吸收率相差大，因此，采用搭接方式，利用鈦對(duì)激光的良好的吸收，將其置于鋁板之上，依靠熱傳導(dǎo)提高鋁板溫度，隨著溫度升高鋁板對(duì)激光吸收率大幅增加

2、，從而實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程。
　　 試驗(yàn)采用1.5mm厚度的鈦合金板材與1.0mm鋁板，采用光斑直徑為0.3mm，離焦量為0的激光束，改變激光功率與焊速等參數(shù)進(jìn)行多次試驗(yàn)。通過(guò)拉伸試驗(yàn)、顯微組織及硬度分析對(duì)表面形貌、顯微組織、力學(xué)性能及SEM進(jìn)行分析研究。
　　 借用熔合比概念，估算了鋁在焊縫中的含量，鋁含量隨線能量的增加而增加，結(jié)合掃描照片及能譜分析，分析了焊縫中金屬間化合物的形成原因：激光焊接中焊縫冷卻速度很快，熔池存在時(shí)間

3、很短，由于試驗(yàn)采用搭接接頭，鋁板位于鈦合金板的下部，所以鋁沒(méi)有足夠的時(shí)間到達(dá)焊縫上部。而且熔池中鋁與鈦的熔合主要依靠對(duì)流，擴(kuò)散很少，激光焊接具有很大的深寬比，焊縫形狀呈釘型，鋁板則位于釘尖位置，面積很窄，熔池中金屬液體流動(dòng)阻力大，因此鋁很難到達(dá)焊縫上部，而在焊縫底部富集。所以焊縫底部鋁含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于10％，而形成金屬間化合物。
　　 硬度分析與能譜分析結(jié)果都證明了金屬間化合物的存在。接頭拉伸試驗(yàn)表明，在功率為1.2kw，焊速為1