CN110788465A - Ta15和tc31异种钛合金材料的电子束焊接方法 - Google Patents

Ta15和tc31异种钛合金材料的电子束焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110788465A
CN110788465A CN201910989574.9A CN201910989574A CN110788465A CN 110788465 A CN110788465 A CN 110788465A CN 201910989574 A CN201910989574 A CN 201910989574A CN 110788465 A CN110788465 A CN 110788465A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
welded
workpiece
electron beam
titanium alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910989574.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110788465B (zh
Inventor
孙少波
王志敏
任金欣
王毅
谈哲君
陈久友
李宏伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd filed Critical Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201910989574.9A priority Critical patent/CN110788465B/zh
Publication of CN110788465A publication Critical patent/CN110788465A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110788465B publication Critical patent/CN110788465B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0006—Electron-beam welding or cutting specially adapted for particular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0033—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/06—Electron-beam welding or cutting within a vacuum chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14—Titanium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法，包括：对待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接工件，待焊接工件是采用TA15钛合金材料和TC31钛合金材料制成的；固定清理后的待焊接工件的对接接头，并将对接接头放置于真空环境中；对对接接头进行定位焊处理，得到处理后的待焊接工件；对处理后的待焊接工件的焊缝进行预热处理，得到预热待焊接工件；对预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，得到正式焊后的待焊接工件；对正式焊后的待焊接工件的对接接头进行修饰焊接，并在真空环境中冷却，得到成型的焊接工件。本发明的焊接方法，束流能量集中，热输入小，热影响区小，降低焊接过程变形。

Description

TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法
技术领域
本发明涉及电子束焊接技术领域，特别是一种TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法。
背景技术
大飞机、载人航天、新一代战斗机、新型高性能飞行器等一批国家重大科技工程项目的实施，对航空航天构件的轻量化、长寿命和高可靠性提出了较高的需求，同时意味着对新型材料的迫切需求。钛合金因具有较高的比强度、优异的耐腐蚀性、良好的热强性和焊接性而成为航天领域一种重要的结构材料。如第三代发动机F100的钛合金用量25％，发展到第四代发动机F119时，钛合金用量达到40％。国内新一代涡扇发动机钛合金已提高至25％。在其中，TC31钛合金是Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Nb-W-Si系高铝含量的α+β型高温钛合金，由我国自主设计研发的具有自主知识产权的650-700℃短时高温钛合金。TC31钛合金通过细晶强化、固溶强化和第二相强化等共同作用使得合金成为一种综合性能优异的多元复合强化的热强钛合金。TA15钛合金为Ti-Al-Zr-Mo-V系合金，为高Al当量的近α型钛合金。它采用固溶强化的方式，在加入α稳定元素Al的同时，也加入了少量的中性元素Zr和β稳定元素Mo和V。该合金具有中等的室温和高温强度，良好的热稳定性和焊接性能。
在航空航天钛合金加工制造时，根据同一部件不同部位服役环境、承受的温度和要求的力学性能的不同，TA15与TC31异种钛合金焊接在一起的要求越来越多，从而实现在不损害构件整体性能的条件下减少加工成本。由于TA15和TC31钛合金合金成分与含量不同，相应的物理性能参数存在差异，且TC31合金的开裂倾向较大，焊接时易出现冷裂纹等缺陷，焊接难度较大。
目前，对于异种钛合金的焊接方法主要有氩弧焊、激光焊、电子束焊接等方法为主。这些方法均存在一些不足之处。氩弧焊是钛合金最常用的方法，是连接薄板和打底焊一种很适合的方法，但其热输入大，焊接速度慢、焊接变形量大、焊缝组织粗大；焊缝易产生气孔及钨等焊接缺陷。激光焊接的焊接过程易出现接头氧化，降低材料性能；同时受激光器功率的限制，能够焊接的钛合金材料厚度有限。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术中激光焊接的焊接过程易出现接头氧化，降低材料性能；同时受激光器功率的限制，能够焊接的钛合金材料厚度有限，提供了一种TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法，包括：
在对待焊接工件进行焊接之前，对所述待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接工件；所述待焊接工件是采用TA15钛合金材料和TC31钛合金材料制成的；
固定所述清理后的待焊接工件的对接接头，并将所述对接接头放置于真空环境中；
采用电子束对所述对接接头进行定位焊处理，得到处理后的待焊接工件；
采用电子束对所述处理后的待焊接工件的焊缝进行预热处理，得到预热待焊接工件；
采用电子束对所述预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，得到正式焊后的待焊接工件；
采用电子束对所述正式焊后的待焊接工件的对接接头进行修饰焊接，并在所述真空环境中冷却，得到成型的焊接工件。
优选地，所述对所述待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接工件的步骤，包括：
对所述待焊接工件进行酸洗、烘干，并使用钢丝刷将所述对接接头进行仔细打磨清理，直至合金表面露出银白色金属光泽，使用酒精擦拭干净，得到所述清理后的待焊接工件。
优选地，所述定位焊处理的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流表面焦为+(0.01～0.03)A，电子束流为10～20mA，焊接速度为1000mm/min。
优选地，所述预热处理的参数为：工作距离为300mm、加速电压为50kV、聚焦电流表面焦为+(0.05～0.1)A、电子束流为10mA、扫描速度为800mm/s，沿着焊缝往返预热次数为3～5次。
优选地，所述正式焊接处理的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流为表面焦，电子束流30～75mA，焊接速度800～1000mm/min。
优选地，所述修饰焊接的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流表面焦为+(0.02～0.04)A，电子束流为20～40mA，焊接速度为800～1000mm/min。
优选地，所述TA15钛合金材料的化学成分为Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，所述TC31钛合金材料的化学成分按重量百分比为：Al(铝)：6.28％，Sn(锡)：3.21％、Zr(锆)：2.94％、Mo(钼)：1.26％、Nb(铌)：1.12％、W(钨)：0.47％、Si(硅)：0.10％、余量的Ti(钛)。
优选地，在对所述预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，且所述对接接头的厚度由2mm增加至8mm过程中，所述正式焊接处理的电子束流由30mA线性增加至75mA。
优选地，在对所述正式焊后的待焊接工件的对接接头进行修饰焊接，所述对接接头的厚度由2mm增加8mm的过程中，所述修饰焊接的电子束流由20mA线性增加至40mA。
优选地，在进行所述正式焊接处理和所述修饰焊接时，电子束的束斑和所述TC31钛合金材料的偏置距离为1～2mm。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)使用真空电子束焊接TA15和TC31异种钛合金材料，束流能量集中，热输入小，热影响区小，降低焊接过程变形，同时真空下焊接可对焊缝进行较好的防护，避免合金氧化与元素烧损。
(2)焊前电子束扫描预热，提升焊件的焊前温度，降低熔池凝固冷却速度，减少焊接残余应力。
(3)修饰焊接有利于熔池内部的部分气体释放出来，消除焊缝内部气孔，修饰焊缝表面，使焊缝表明光滑、连续。修饰焊不等同于正式焊接。
(4)在真空环境中冷却，避免焊接后处于高温状态下的钛合金工件在空气中发生氧化。
(5)TA15和TC31异种钛合金焊缝接头表面连续、均匀，成形良好，焊缝无未熔合、未焊透和裂纹等缺陷，符合GJB1718A-2005《电子束焊接》标准I级焊缝要求。TA15和TC31异种钛合金接头平均抗拉强度不低于1010MPa，超过TA15钛合金母材强度的90％以上，断后延伸率不低于7％。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的TA15和TC31异种钛合金材料的对接接头的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的2mm厚的TA15和TC31异种钛合金焊缝表面形貌图；
图4为本发明实施例提供的8mm厚的TA15和TC31异种钛合金焊缝表面形貌图。
具体实施方式
参照图1，示出了本发明实施例提供的一种TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法的步骤流程图，如图1所示，该TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法包括如下步骤：
步骤101：在对待焊接工件进行焊接之前，对所述待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接工件；所述待焊接工件是采用TA15钛合金材料和TC31钛合金材料制成的。
在本发明实施例中，待焊接工件是指需要进行焊接的异种钛合金材料，待焊接工件是采用TA15钛合金材料和TC31钛合金材料制成的。
待焊接工件中，TA15钛合金材料的化学成分为：Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V。TC31钛合金材料的化学成分按重量百分比为：Al(铝)：6.28％，Sn(锡)：3.21％、Zr(锆)：2.94％、Mo(钼)：1.26％、Nb(铌)：1.12％、W(钨)：0.47％、Si(硅)：0.10％、余量的Ti(钛)。
清理后的待焊接工件是指对待焊接工件进行清理之后，得到的待焊接工件。
在制成待焊接工件之后，对待焊接工件进行焊接之前，可以对待焊接工件执行清理操作，具体地，清理操作的工序可以参照下述优选实施例的描述。
在本发明的一种优选实施例中，上述步骤101可以包括：
子步骤S1：对所述待焊接工件进行酸洗、烘干，并使用钢丝刷将所述对接接头进行仔细打磨清理，直至合金表面露出银白色金属光泽，使用酒精擦拭干净，得到所述清理后的待焊接工件。
在本发明实施例中，可以先对待焊接工件进行焊前清理，具体地，焊前将待焊工件进行酸洗、烘干，并使用钢丝刷将接头部位进行仔细打磨清理，直至合金表面露出银白色金属光泽，然后使用酒精擦拭干净。
在对待焊接工件进行焊接之前，对所述待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接工件之后，执行步骤102。
步骤102：固定所述清理后的待焊接工件的对接接头，并将所述对接接头放置于真空环境中。
在得到清理后的待焊接工件之后，可以固定清理后的待焊接工件的对接接头，在进行固定后，待焊接工件固定牢固，保证对接接头之间的间隙不大于0.15mm，阶差不大于10％母材壁厚，在固定之后，即可将对接接头放置于真空环境中。对接接头的结构可以如图2所示，参照图2，示出了本发明实施例提供的TA15和TC31异种钛合金材料的对接接头的结构示意图。
进一步地，将装配好的TA15和TC31钛合金合金板放入真空室中并抽真空，真空室的真空度在3×10-2Pa。
在固定清理后的待焊接工件的对接接头，并将对接接头放置于真空环境中之后，执行步骤103。
步骤103：采用电子束对所述对接接头进行定位焊处理，得到处理后的待焊接工件。
处理后的待焊接工件是指在对清理后的待焊接工件的对接接头进行定位焊处理后，得到的待焊接工件。
当真空度满足要求后，调用NC程序，使用较小的电子束流(2～4mA)对焊缝轨迹进行示教。示教过程保证电子束束斑始终处于焊缝中间的位置。具体地，可以采用电子束对清理后的待焊接工件的对接接头进行定位焊；定位焊的参数可以为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流表面焦为+(0.01～0.03)A，电子束流为10～20mA，焊接速度为1000mm/min。
在采用电子束对对接接头进行定位焊处理，得到处理后的待焊接工件之后，执行步骤104。
步骤104：采用电子束对所述处理后的待焊接工件的焊缝进行预热处理，得到预热待焊接工件。
预热待焊接工件是指对处理后的待焊接工件进行预热处理之后，得到的待焊接工件。
在得到处理后的待焊接工件之后，可以对处理后的待焊接工件进行焊缝预热，具体地，可以采用电子束对所述待焊工件焊缝处进行预热处理，从而可以得到。焊缝预热参数为：工作距离为300mm、加速电压为50kV、聚焦电流表面焦为+(0.05～0.1)A、电子束流为10mA、扫描速度为800mm/s，沿着焊缝往返预热为3～5次。
在采用电子束对处理后的待焊接工件的焊缝进行预热处理，得到预热待焊接工件之后，执行步骤105。
步骤105：采用电子束对所述预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，得到正式焊后的待焊接工件。
在得到预热待焊接工件之后，可以采用电子束对预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，可以得到正式焊后的待焊接工件，其中，正式焊接的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流为表面焦，电子束流为30～75mA，焊接速度800～1000mm/min，焊接过程电子束束斑偏置TC31合金板一侧1～2mm。
在采用电子束对预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，得到正式焊后的待焊接工件之后，执行步骤106。
步骤106：采用电子束对所述正式焊后的待焊接工件的对接接头进行修饰焊接，并在所述真空环境中冷却，得到成型的焊接工件。
在得到正式焊后的待焊接工件之后，可以采用电子束对所述对接接头进行修饰焊接，其中，修饰焊接的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流表面焦为+(0.02～0.04)A，电子束流为20～40mA，焊接速度为800～1000mm/min。焊接过程中，电子束的束斑偏置TC31合金板一侧1～2mm。修饰焊接有利于熔池内部的部分气体释放出来，减少焊缝气孔率，修饰焊缝表面，提高焊缝质量。
利用上述焊接方法得到的对接焊缝表面平整美观。如附图3所示，焊缝成形质量较好，无裂纹、夹杂物等缺陷。焊缝质量符合GJB1718A-2005标准I级焊缝要求。接头极限抗拉强度达到1030MPa，超过TA15合金母材抗拉强度的90％以上，断后延伸率为7％。
在对正式焊后的待焊接工件进行修饰焊接之后，可以将修饰焊接后的待焊接工件在真空环境中冷却，防止钛合金工件在空气中氧化。真空冷却之后，进行焊后清理，即可得到成型的待焊接工件。即对焊缝表面进行打磨清理，确保焊缝与母材金属过渡光滑。
电子束焊接是指在真空环境中，利用汇聚的高速电子束流轰击焊件连接部位所产生的热能，使被焊金属熔合的一种焊接方法。电子束焊接具有焊缝深宽比大、热影响区小、焊缝成形性好、无空气污染等特点,是钛合金重要的连接工艺，可以满足未来航天复杂结构钛合金产品先进制造的需求。电子束焊接是在高真空下进行的，具有良好的真空条件，可以保护焊接熔池，防止金属元素的氧化和烧损，而且对焊缝金属有脱气作用，特别适合钛合金等活性金属工件的焊接，防止出现合金氧化或氮化行为，焊缝纯净度高。
对于电子束焊接，一般是加速电压和工作距离是固定的，影响焊接熔深和内部质量的主要是焊接电流、聚焦电流(焦点位置)和焊接速度，因此本发明设计了更合适的焊接电流、聚焦电流(焦点位置)和焊接速度，以改善焊缝的质量。定位焊、正式焊接以及修饰焊接过程中，加速电压和电子束流一起决定电子束焊的功率，进而决定焊缝的熔深和熔宽；焊接速度影响焊缝的熔深、熔宽以及被焊材料的熔池行为，焊接速度越大，熔宽越窄，熔深减小。
本发明使用真空电子束焊接TA15和TC31异种钛合金材料，束流能量集中，热输入小，热影响区小，降低焊接过程变形，同时真空下焊接可对焊缝进行较好的防护，避免合金氧化与元素烧损。焊后，合金试板在真空环境中冷却，避免焊接后处于高温状态下的工件在空气中发生氧化。TA15和TC31异种钛合金焊缝接头表面光滑、与基体过渡良好，焊缝内部无未熔合、未焊透和裂纹等缺陷，焊缝达到GJB1718A-2005《电子束焊接》标准I级焊缝要求。焊缝截面组织呈现典型的柱状晶组织，内部无明显气孔存在。TA15和TC31异种钛合金接头平均抗拉强度不低于1010MPa，超过TA15钛合金母材强度的90％以上，断后延伸率不低于7％。
优选地，TA15和TC31钛合金材料的电子束焊接的过程中，随着对接接头的厚度由2mm增加至8mm，修饰焊接的电子束流由20mA线性增加至40mA。
优选地，在TA15和TC31钛合金材料的电子束焊接过程中，在进行正式焊和修饰焊时，电子束束斑偏置TC31合金板一侧1～2mm。由于TC31的熔点高于TA15合金，因此，电子束的束斑需要向TC31合金侧偏置，保证焊缝成形质量。
优选的，TA15和TC31钛合金材料的电子束焊接的过程中，点固、预热、正式焊接和修饰焊接的工作距离为300mm。在这个工作距离下，焊接过程中产生的金属挥发气体距离电子枪比较远，不会影响电子枪的稳定性。
2mm厚TA15和TC31异种钛合金平板对接焊。如附图2所示，接头结构形式为对接形式。
利用上述焊接方法得到的平板对接焊缝表面光滑、连续、美观，如附图4所示，焊缝表面无裂纹、咬边等缺陷，无可见夹杂物，符合GJB1718A-2005标准I级焊缝要求。接头极限抗拉强度达到1010MPa，超过TA15合金母材强度的90％以上，断后延伸率为7.8％。
本发明实施例提供的A15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法相对于现有技术，具有如下优点：
(1)使用真空电子束焊接TA15和TC31异种钛合金材料，束流能量集中，热输入小，热影响区小，降低焊接过程变形，同时真空下焊接可对焊缝进行较好的防护，避免合金氧化与元素烧损。
(2)焊前电子束扫描预热，提升焊件的焊前温度，降低熔池凝固冷却速度，减少焊接残余应力。
(3)修饰焊接有利于熔池内部的部分气体释放出来，消除焊缝内部气孔，修饰焊缝表面，使焊缝表明光滑、连续。修饰焊不等同于正式焊接。
(4)在真空环境中冷却，避免焊接后处于高温状态下的钛合金工件在空气中发生氧化。
(5)TA15和TC31异种钛合金焊缝接头表面连续、均匀，成形良好，焊缝无未熔合、未焊透和裂纹等缺陷，符合GJB1718A-2005《电子束焊接》标准I级焊缝要求。TA15和TC31异种钛合金接头平均抗拉强度不低于1010MPa，超过TA15钛合金母材强度的90％以上，断后延伸率不低于7％。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种TA15和TC31异种钛合金材料的电子束焊接方法，其特征在于，包括：
在对待焊接工件进行焊接之前，对所述待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接工件；所述待焊接工件是采用TA15钛合金材料和TC31钛合金材料制成的；
固定所述清理后的待焊接工件的对接接头，并将所述对接接头放置于真空环境中；
采用电子束对所述对接接头进行定位焊处理，得到处理后的待焊接工件；
采用电子束对所述处理后的待焊接工件的焊缝进行预热处理，得到预热待焊接工件；
采用电子束对所述预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，得到正式焊后的待焊接工件；
采用电子束对所述正式焊后的待焊接工件的对接接头进行修饰焊接，并在所述真空环境中冷却，得到成型的焊接工件。
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述对所述待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接工件的步骤，包括：
对所述待焊接工件进行酸洗、烘干，并使用钢丝刷将所述对接接头进行仔细打磨清理，直至合金表面露出银白色金属光泽，使用酒精擦拭干净，得到所述清理后的待焊接工件。
3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述定位焊处理的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流表面焦为+(0.01～0.03)A，电子束流为10～20mA，焊接速度为1000mm/min。
4.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述预热处理的参数为：工作距离为300mm、加速电压为50kV、聚焦电流表面焦为+(0.05～0.1)A、电子束流为10mA、扫描速度为800mm/s，沿着焊缝往返预热次数为3～5次。
5.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述正式焊接处理的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流为表面焦，电子束流30～75mA，焊接速度800～1000mm/min。
6.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述修饰焊接的参数为：工作距离为300mm，加速电压为60kV，聚焦电流表面焦为+(0.02～0.04)A，电子束流为20～40mA，焊接速度为800～1000mm/min。
7.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述TA15钛合金材料的化学成分为Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，所述TC31钛合金材料的化学成分按重量百分比为：铝：6.28％，锡：3.21％、锆：2.94％、钼：1.26％、铌：1.12％、钨：0.47％、硅：0.10％、余量的钛。
8.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，在对所述预热待焊接工件的对接接头进行正式焊接处理，且所述对接接头的厚度由2mm增加至8mm过程中，所述正式焊接处理的电子束流由30mA线性增加至75mA。
9.根据权利要求6所述的焊接方法，其特征在于，在对所述正式焊后的待焊接工件的对接接头进行修饰焊接，所述对接接头的厚度由2mm增加8mm的过程中，所述修饰焊接的电子束流由20mA线性增加至40mA。
10.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在进行所述正式焊接处理和所述修饰焊接时，电子束的束斑和所述TC31钛合金材料的偏置距离为1～2mm。
CN201910989574.9A 2019-10-17 2019-10-17 Ta15和tc31异种钛合金材料的电子束焊接方法 Active CN110788465B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910989574.9A CN110788465B (zh) 2019-10-17 2019-10-17 Ta15和tc31异种钛合金材料的电子束焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910989574.9A CN110788465B (zh) 2019-10-17 2019-10-17 Ta15和tc31异种钛合金材料的电子束焊接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110788465A true CN110788465A (zh) 2020-02-14
CN110788465B CN110788465B (zh) 2022-03-08

Family

ID=69439608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910989574.9A Active CN110788465B (zh) 2019-10-17 2019-10-17 Ta15和tc31异种钛合金材料的电子束焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110788465B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112676691A (zh) * 2020-12-18 2021-04-20 北京航星机器制造有限公司 一种TA15和Ti60异种钛合金材料的电子束焊接方法
CN113182773A (zh) * 2021-01-28 2021-07-30 西北工业大学 一种TiAl基合金异质扩散连接接头强化方法
CN115121928A (zh) * 2022-08-01 2022-09-30 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钽-钛异种金属的焊接方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092004A (zh) * 2007-06-18 2007-12-26 哈尔滨工业大学 TiAl/TC4异种材料电子束焊接热循环复合控制方法
CN101559515A (zh) * 2009-05-13 2009-10-21 宁波江丰电子材料有限公司 真空电子束焊接方法
CN106862746A (zh) * 2017-03-08 2017-06-20 西北工业大学 一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法
CN108857034A (zh) * 2018-09-06 2018-11-23 北京航星机器制造有限公司 一种BTi6431S高温钛合金材料的电子束焊接方法
CN110142496A (zh) * 2019-06-05 2019-08-20 哈尔滨工业大学 一种添加Y形中间层的TiAl/Ti3Al异种材料电子束焊接方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092004A (zh) * 2007-06-18 2007-12-26 哈尔滨工业大学 TiAl/TC4异种材料电子束焊接热循环复合控制方法
CN101559515A (zh) * 2009-05-13 2009-10-21 宁波江丰电子材料有限公司 真空电子束焊接方法
CN106862746A (zh) * 2017-03-08 2017-06-20 西北工业大学 一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法
CN108857034A (zh) * 2018-09-06 2018-11-23 北京航星机器制造有限公司 一种BTi6431S高温钛合金材料的电子束焊接方法
CN110142496A (zh) * 2019-06-05 2019-08-20 哈尔滨工业大学 一种添加Y形中间层的TiAl/Ti3Al异种材料电子束焊接方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112676691A (zh) * 2020-12-18 2021-04-20 北京航星机器制造有限公司 一种TA15和Ti60异种钛合金材料的电子束焊接方法
CN113182773A (zh) * 2021-01-28 2021-07-30 西北工业大学 一种TiAl基合金异质扩散连接接头强化方法
CN115121928A (zh) * 2022-08-01 2022-09-30 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钽-钛异种金属的焊接方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110788465B (zh) 2022-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110788465B (zh) Ta15和tc31异种钛合金材料的电子束焊接方法
Kouadri-David et al. Study of metallurgic and mechanical properties of laser welded heterogeneous joints between DP600 galvanised steel and aluminium 6082
Avula et al. Tensile properties of friction stir welded joints of AA 2024-T6 alloy at different welding speeds
CN112676691A (zh) 一种TA15和Ti60异种钛合金材料的电子束焊接方法
JPH11156559A (ja) 硬化可能なニッケルベース合金を溶接する方法
CN109249127A (zh) 一种高温钛合金脉冲激光焊接方法
CN114799514B (zh) 一种镁锂合金的激光振荡扫描焊接方法
CN108857034B (zh) 一种BTi6431S高温钛合金材料的电子束焊接方法
CN112091399A (zh) 一种Ti2AlNb材料电子束焊缝微裂纹控制方法
CN102500906A (zh) 一种异质奥氏体不锈钢板材的焊接方法
JP7123674B2 (ja) 異材接合構造体の製造方法及び異材接合構造体
JP2018171649A (ja) 抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接の溶接条件判定方法
CN110883416B (zh) 一种铸造高温合金与马氏体不锈钢电子束焊接方法
JP5138149B2 (ja) 表面酸化物溶接溶込み強化方法及び物品
CN110142495B (zh) 一种减小母材稀释率的钛铝合金电子束焊接方法
CN112570876A (zh) 一种gh4141镍基高温合金真空电子束焊接方法
CN111299833A (zh) 钛合金与不锈钢的异种金属脉冲激光焊接方法
CN116652331A (zh) 一种铜-钢异种金属连接方法
JP2011255403A (ja) アルミニウム板材の接合方法
US11878377B2 (en) Method for welding iron-aluminum intermetallic compound microporous material and welded part made thereby
Mohamad et al. Investigation of preheating method on joint strength of aluminium-stainless steel dissimilar welding using metal inert gas (MIG) process
CN109175693B (zh) 一种钼板的单激光焊接方法
JP3205449B2 (ja) レーザー溶接用フィラワイヤ
CN111390422B (zh) 一种熔点差异大的异种金属复合的装配结构及连接方法
KR20190101028A (ko) 차량에 적용되는 알루미늄합금과 스테인리스강의 이종재 브레이징 접합방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant