CN117506143A - 一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其方法采用先用单激光沿两钛合金棒材对接处周向、在气保护下熔焊多圈形成环焊缝，焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接，焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低出光收弧，达到熔透目的，解决为熔透棒材、直接用激光填丝焊接一次成型时热输入过大、导致焊后变形的问题，且用收弧过程的热输入降低，收弧与起弧位置一致，有效减小焊接尾部下凹的程度，再将焊丝对准环焊缝处、在气保护下用激光填丝焊接环焊缝处至少一圈，达到无咬边下凹的目的，可实现有效熔深＞3.2mm的熔透、焊接变形小、同轴度小于φ0.5mm、气保护良好，适用于包括生链产线用TC4超长钛棒的端部与身部连接。

Description

一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法

技术领域

本发明属于有色金属焊接技术领域，具体涉及一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法。

背景技术

钛及钛合金具有密度小、强度高、耐海水及其他介质腐蚀、耐低温，以及高温下具有高的疲劳强度、低的膨胀系数、良好的可加工性等优点，用其建造的结构在任何自然环境中都能充分发挥其作用，故广泛应用于航空、航天、化工、石油、食品、医疗、建筑、体育用品等领域。对于钛合金棒材，如由TC4构成的超长棒材，其长度接近4m，直径为6.4mm，目前用于食品加工行业中的生链产线上，由于其一端部需要加工成特殊形状，因此该超长棒材无法在机加工过程中一次成型，这就需要棒材与主体进行焊接成型，要求焊缝需要熔深大于半径达到熔透、无气孔和氧化、焊接变形小且需要保证同轴度。

目前，国内外对于钛合金的焊接，主要集中在钎焊、埋弧焊以及真空电子束焊接技术上，但是钎焊通常只用于焊接薄壁类管件等小型薄壁构件，不适合大厚度钛合金的焊接，对于需要熔透的钛合金棒材无法进行加工；同样地，埋弧焊多适用于金属板材，不适合焊接厚度过小的板材，且由于钛及钛合金具有活泼的化学性能，市面上关于钛合金的埋弧焊剂效果不佳，对于焊剂要求严苛，导致成本较高、灵活性差；同样地，电子束焊接需要真空室，不适用于大尺寸工件，且设备成本较高，故埋弧焊以及真空电子束焊也无法实现大尺寸钛合金棒材端部与身部的连接。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，较其他焊接方式具有热输入低、焊接速度快、热影响区域小等优势，虽然现有技术如专利CN113770522A等用激光焊接钛合金板材，但板材焊接与棒材焊接熔池受力不同，将激光焊接用于钛合金棒材仍存在以下主要难点：采用激光焊接钛合金棒材类产品环焊缝位置时，热输入过高会导致熔深过大、焊接变形严重，特别是焊缝尾部下凹严重，无法保证同轴度要求，而热输入过低则会导致无法熔透、焊接强度不足，且仅通过调节单激光焊接参数无法有效解决焊接处咬边下凹问题；虽然现有技术中的激光填丝焊接，将焊丝加入焊接过程，较单激光焊接可以通过增加焊缝熔池金属，桥接更大的焊缝间隙以降低工件的装配要求，使焊缝较为饱满，但为了熔透棒材，激光填丝焊接成型时热输入过大，会导致焊后严重变形，无法保证同轴度要求。

其次，相较其他合金材料，由于钛活泼增大了激光焊接时的气保护难度，用激光焊接相对激光器绕棒材轴向旋转的较长棒材时，若仅与激光束同轴吹气或旁轴吹气，棒材旋转会导致焊缝和热影响区域离开保护区域，气保护不佳，会导致钛合金焊接时容易产生气孔、氧化、熔深不够的问题，影响焊缝表面质量。

此外，激光焊接时对工件对接间隙较为敏感；工件表面不洁净会引起飞溅及爆孔问题；焊接过程中熔融状态下由于工件的重力原因也会增加变形；由于工件长度较长，若焊接速度太快，在焊接过程中易产生严重的安全问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提供一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，可实现焊缝熔深大于半径达到熔透、无咬边下凹、焊接变形小、同轴度小于φ0.5mm、气保护良好，适用于包括生链产线用TC4超长钛棒的端部与身部连接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其方法包括：

先用单激光沿两钛合金棒材对接处周向、在气保护下熔焊多圈形成环焊缝，焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接，焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低出光收弧；再将焊丝对准环焊缝处、在气保护下用激光填丝焊接环焊缝处至少一圈。

进一步的，因激光焊接时对间隙较为敏感，所述单激光焊接前对钛合金棒材的待对接端面车削平整，去除待对接端面表面油污及污渍，使两钛合金棒材的待对接端面间隙＜60μm，以便在环焊缝处形成良好连接。

进一步的，为了减少焊接过程中的飞溅及爆孔，采用无纺布浸润无水乙醇后擦拭去除对接端面表面油污及污渍，可达到良好的去污洁净作用。

进一步的，用单激光焊接环焊缝前，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向点焊多个焊点，可先将两钛合金棒材对接处点焊固定，有利于降低变形、提高同轴度和用驱动钛合金棒材旋转的方式进行后续环焊缝焊接，提高焊接效率。

进一步的，所述点焊采用多模组激光器，多模组激光器的总功率为6000W，点焊功率为总功率的8％～13％，避免点焊功率过高导致易出现飞溅，避免点焊功率过低导致点焊强度不足，钛合金棒材工件在旋转过程中出现分离。

进一步的，所述点焊出光时间为10～15ms，沿对接处周向每隔40°～45°点焊一个焊点，可进一步优化点焊效果。

进一步的，所述单激光焊接与激光填丝焊接时，为有效保证焊后两钛合金棒材的同心度，用夹具保持两钛合金棒材的待对接端面稳定。

进一步的，所述单激光焊接与激光填丝焊接时，可以采用支撑架托举支撑钛合金棒材身部，抑制钛合金棒材在焊接过程中熔融状态下由于重力原因导致的变形。

进一步的，所述单激光焊接与激光填丝焊接时，为实现棒材的环焊缝焊接效果，可以采用三爪变位机驱动钛合金棒材在与激光束垂直下、相对激光束绕钛合金棒材轴向旋转。

进一步的，由于单激光焊接环焊缝时深熔焊的热输入量较大，为了保证良好的气保护效果，沿两钛合金棒材周向间隔设置多个出口朝向对接处的气嘴，以此保证焊前焊后都有保护气，单激光焊接环焊缝时，持续向气嘴通氩气进行气保护，气流量在20～25L/min，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下方可关闭氩气，或出光结束后持续保持吹气时间>30s，使焊缝收尾后通过保持气体持续输出避免焊后出现氧化。

进一步的，沿两钛合金棒材周向间隔每隔60°放置一气嘴。

进一步的，氩气纯度不低于99.99％。

进一步的，用单激光焊接环焊缝时采用多模组激光器，多模组激光器的总功率为6000W，光学配置的准直为90mm，聚焦为180mm，满焊接功率为总功率的24％～30％，可满足熔透效果，焊接线速度为23～30mm/s，离焦量为+3mm，使线速度保持适中，线速度太慢会导致熔深易过大，引起焊接变形严重，线速度太快会加大离心力，熔池成型不稳定，且可以避免钛合金棒材工件长度较长，线速度太快，在焊接过程中出现严重的安全问题。

进一步的，用单激光焊接环焊缝时，焊接前期与焊接后期的焊接时长比为1:2，焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低至零出光收弧，焊接功率可以采用匀速降低，具有足够的缓降时间，进一步控制热输入，保持熔焊并减小环焊缝焊接时焊接尾部下凹的程度。

进一步的，用单激光焊接环焊缝时，焊接三圈，则按焊接时长的比例可以形成“焊一圈，缓两圈”的收弧工艺，进一步优化焊接效果和效率，表面下凹程度降低。

进一步的，所述激光填丝焊接时采用多模组激光器，多模组激光器的总功率为6000W，送丝速度为25～35mm/s，焊接线速度为23～30mm/s，离焦量为+6mm，焊接功率为总功率的14％～20％，焊接圈数为400°，不设置收弧工艺，进一步使焊缝较为饱满，热输入适中，减小焊后变形。

进一步的，了保证良好的气保护效果，沿两钛合金棒材周向间隔设置多个出口朝向对接处的气嘴，所述激光填丝焊接时，持续向气嘴通氩气进行气保护，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到接近室温方可关闭氩气，使焊缝收尾后通过保持气体持续输出避免焊后出现氧化。

进一步的，激光填丝焊接后，机加工车削环焊缝表面的余高，使环焊缝处直径与钛合金棒材其他部位一致。

进一步的，机加工车削环焊缝表面后，打磨抛光环焊缝位置，去除车削后表面的毛刺。

进一步的，所述钛合金棒材为TC4钛合金棒材，所述焊丝为TC4钛合金焊丝，激光填丝焊接后形成有效熔深＞3.2mm的深熔焊。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用两步激光焊接成型方法，第一步采用单激光焊接达到熔透的目的，解决为熔透棒材、直接用激光填丝焊接一次成型时热输入过大、导致焊后变形的问题，同时焊接后期通过焊接功率缓慢降低的收弧工艺，使收弧过程的热输入降低，收弧与起弧位置一致，能够有效减小焊接尾部下凹的程度，可由下凹500μm降低至下凹200μm，第二步采用激光填丝焊接达到无咬边下凹的目的，解决单激光焊接钛合金棒材的咬边下凹问题，焊接变形小、同轴度小于φ0.5mm。

(2)本发明采用沿两钛合金棒材周向间隔设置多个出口朝向对接处的气嘴，保证焊前焊后都有保护气，焊缝收尾后通过保持气体持续输出避免焊后出现氧化，解决气孔、氧化问题，使焊缝同母材边缘圆滑过度。

(3)本发明采用车削平整促进环焊缝处形成良好连接；去污处理解决油污带来的飞溅及爆孔问题；用先点焊再环焊进一步减小变形；用夹具保持两钛合金棒材的待对接端面稳定，支撑钛合金棒材身部，进一步解决重力原因导致的变形问题。

(4)本发明适用于包括生链产线用TC4超长钛棒的端部与身部连接，经检测用于直径6.4mm的棒材，有效熔深＞3.2mm，激光焊接设备配合龙门机械结构可实现超长棒材的焊接成型，解决现有电子束真空焊无法焊接的问题。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的工艺流程图；

图2是本发明实施例的装配主视示意图；

图3是本发明实施例的气嘴设置侧视示意图；

图4是本发明实施例的点焊侧视示意图；

图5是本发明实施例用单激光焊接环焊缝的焊接侧视示意图；

图6是本发明实施例用激光填丝焊接环焊缝的焊接侧视示意图；

图7是本发明实施例1焊接完成后宏观形貌及焊缝部位放大图；

图8是本发明实施例2焊接完成后宏观形貌及焊缝部位放大图；

图9是本发明实施例3与对比例的对比图。

图中标记：

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“直径”、“轴向”、“径向”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1所示，为本发明所述一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法的一种较佳实施方式，其方法包括以下步骤：

S1：钛合金棒材直径为6.4mm，材质为TC4，对钛合金棒材的待对接端面车削平整；

S2：采用无纺布浸润无水乙醇后擦拭、去除钛合金棒材的对接端面表面油污及污渍；

S3：选择合适的激光焊接设备：激光焊接设备采用多模组激光器，激光器总功率为6000W，出射焊接头，光学配置的准直为90mm，聚焦为180mm；

S4：如图2所示，用三爪变位机夹持固定钛合金棒材，用夹具保持两钛合金棒材的待对接端面稳定，用支撑架托举支撑钛合金棒材身部，装配使两钛合金棒材的待对接端面间隙＜60μm；

S5：如图3所示，安装气保护装置及调整吹气位置：沿两钛合金棒材周向每隔60°间隔设置一个出口朝向对接处的气嘴，气嘴连接氩气气源，氩气纯度不低于99.99％；

S6：如图4所示，采用手动点焊模式，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向点焊多个焊点，点焊功率为总功率的10％，出光时间为15ms，沿对接处周向每隔45°点焊一个焊点；

S7：如图5所示，采用三爪变位机驱动钛合金棒材在与激光束垂直下、相对激光束绕钛合金棒材轴向旋转，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向、在气保护下熔焊3圈形成环焊缝：

满焊接功率为总功率的24％，焊接线速度为23mm/s，离焦量为+3mm；

焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接一圈，焊接一圈的出光时间为874ms；

焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低至零出光收弧焊接两圈，焊接两圈的出光时间为1340ms，形成“焊一圈，缓两圈”的收弧工艺，使收弧与起弧位置一致；

焊接时持续向气嘴通氩气进行气保护，气流量在20～25L/min，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下方可关闭氩气，或出光结束后持续保持吹气时间>30s；

S8：如图6所示，将直径为1.2mm的TC4钛合金焊丝对准环焊缝处、在气保护下用激光填丝焊接环焊缝处，送丝速度为25mm/s，焊接线速度为23mm/s，离焦量为+6mm，焊接功率为总功率的14％，焊接圈数为400°，不设置收弧工艺，焊接时持续向气嘴通氩气进行气保护，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到接近室温方可关闭氩气；

S9：机加工车削环焊缝表面的余高，使环焊缝处直径与钛合金棒材其他部位一致；

S10：打磨抛光环焊缝位置，去除车削后表面的毛刺，得到成品，其宏观形貌如图7(a)所示，其焊缝部位放大图如图7(b)所示。

实施例2：

如图1所示，为本发明所述一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法的一种较佳实施方式，其方法包括以下步骤：

S1：钛合金棒材直径为6.4mm，材质为TC4，对钛合金棒材的待对接端面车削平整；

S2：采用无纺布浸润无水乙醇后擦拭、去除钛合金棒材的对接端面表面油污及污渍；

S3：选择合适的激光焊接设备：激光焊接设备采用多模组激光器，激光器总功率为6000W，出射焊接头，光学配置的准直为90mm，聚焦为180mm；

S4：如图2所示，用三爪变位机夹持固定钛合金棒材，用夹具保持两钛合金棒材的待对接端面稳定，用支撑架托举支撑钛合金棒材身部，装配使两钛合金棒材的待对接端面间隙＜60μm；

S5：如图3所示，安装气保护装置及调整吹气位置：沿两钛合金棒材周向每隔60°间隔设置一个出口朝向对接处的气嘴，气嘴连接氩气气源，氩气纯度不低于99.99％；

S6：如图4所示，采用手动点焊模式，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向点焊多个焊点，点焊功率为总功率的10％，出光时间为15ms，沿对接处周向每隔45°点焊一个焊点；

S7：如图5所示，采用三爪变位机驱动钛合金棒材在与激光束垂直下、相对激光束绕钛合金棒材轴向旋转，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向、在气保护下熔焊3圈形成环焊缝：

满焊接功率为总功率的28％，焊接线速度为25mm/s，离焦量为+3mm；

焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接一圈，焊接一圈的出光时间为810ms；

焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低至零出光收弧焊接两圈，焊接两圈的出光时间为1620ms，形成“焊一圈，缓两圈”的收弧工艺，使收弧与起弧位置一致；

焊接时持续向气嘴通氩气进行气保护，气流量在20～25L/min，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下方可关闭氩气，或出光结束后持续保持吹气时间>30s；

S8：如图6所示，将直径为1.2mm的TC4钛合金焊丝对准环焊缝处、在气保护下用激光填丝焊接环焊缝处，送丝速度为28mm/s，焊接线速度为25mm/s，离焦量为+6mm，焊接功率为总功率的18％，焊接圈数为400°，不设置收弧工艺，焊接时持续向气嘴通氩气进行气保护，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到接近室温方可关闭氩气；

S9：机加工车削环焊缝表面的余高，使环焊缝处直径与钛合金棒材其他部位一致；

S10：打磨抛光环焊缝位置，去除车削后表面的毛刺，得到成品，其宏观形貌如图8(a)所示，其焊缝部位放大图如图8(b)所示。

实施例3：

如图1所示，为本发明所述一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法的一种较佳实施方式，其方法包括以下步骤：

S1：钛合金棒材直径为6.4mm，材质为TC4，对钛合金棒材的待对接端面车削平整；

S2：采用无纺布浸润无水乙醇后擦拭、去除钛合金棒材的对接端面表面油污及污渍；

S3：选择合适的激光焊接设备：激光焊接设备采用多模组激光器，激光器总功率为6000W，出射焊接头，光学配置的准直为90mm，聚焦为180mm；

S4：如图2所示，用三爪变位机夹持固定钛合金棒材，用夹具保持两钛合金棒材的待对接端面稳定，用支撑架托举支撑钛合金棒材身部，装配使两钛合金棒材的待对接端面间隙＜60μm；

S5：如图3所示，安装气保护装置及调整吹气位置：沿两钛合金棒材周向每隔60°间隔设置一个出口朝向对接处的气嘴，气嘴连接氩气气源，氩气纯度不低于99.99％；

S6：如图4所示，采用手动点焊模式，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向点焊多个焊点，点焊功率为总功率的10％，出光时间为15ms，沿对接处周向每隔45°点焊一个焊点；

S7：如图5所示，采用三爪变位机驱动钛合金棒材在与激光束垂直下、相对激光束绕钛合金棒材轴向旋转，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向、在气保护下熔焊3圈形成环焊缝：

满焊接功率为总功率的26％，焊接线速度为25mm/s，离焦量为+3mm；

焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接一圈，焊接一圈的出光时间为810ms；

焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低至零出光收弧焊接两圈，焊接两圈的出光时间为1620ms，形成“焊一圈，缓两圈”的收弧工艺，使收弧与起弧位置一致；

焊接时持续向气嘴通氩气进行气保护，气流量在20～25L/min，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下方可关闭氩气，或出光结束后持续保持吹气时间>30s；

S8：如图6所示，将直径为1.2mm的TC4钛合金焊丝对准环焊缝处、在气保护下用激光填丝焊接环焊缝处，送丝速度为25mm/s，焊接线速度为23mm/s，离焦量为+6mm，焊接功率为总功率的14％，焊接圈数为400°，不设置收弧工艺，焊接时持续向气嘴通氩气进行气保护，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到接近室温方可关闭氩气；

S9：机加工车削环焊缝表面的余高，使环焊缝处直径与钛合金棒材其他部位一致；

S10：打磨抛光环焊缝位置，去除车削后表面的毛刺，得到成品，其宏观形貌如图9(a)所示，其焊缝截面放大图如图9(b)所示。

对比例1：

与实施例3的区别在于，省却步骤S7，采用一次焊接成型，为保证无咬边下凹，步骤S8采用激光填丝焊接时，送丝速度为25mm/s，焊接线速度为23mm/s，离焦量+3mm，满焊接功率为总功率的32％，焊接圈数为三圈，焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接一圈，焊接一圈的出光时间为874ms，焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低至零出光收弧焊接两圈，焊接两圈的出光时间为971ms，得到成品，其宏观形貌如图9(c)所示，其焊缝部位放大图如图9(d)所示。

对比例2：

一种钛合金棒材焊接方法，采用MIG氩弧焊，电流为20～50A，电压为28V，焊接速度为5～7mm/s，送丝速度6mm/s，焊丝为直径1.2mm的TC4焊丝，得到成品，其宏观形貌如图9(e)所示。

对比例3：

与实施例3的区别在于，省却步骤S8，采用无填丝单激光焊，步骤S7的满焊接功率为总功率的28％，焊接线速度为25mm/s，离焦量为+3mm，焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接一圈，焊接一圈的出光时间为810ms，焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低至零出光收弧焊接两圈，焊接两圈的出光时间为1620ms，得到成品，其焊缝金相图如图9(f)所示。

比较实施例1～3与对比例1～3所得成品的焊后成型质量，其结果如下表1：

表1.不同焊接方法的焊后成型质量

由实施例1～3与对比例1的对比结果可见，仅采用激光填丝焊接一次焊接成型，焊接后热输入过大，出现折弯现象，功率减小后，熔深达不到要求，无法熔透材料；而采用单激光+激光填丝焊接两次焊接成型，可以达到熔透的目的，并可以解决直接用激光填丝焊接成型热输入过大、导致焊后变形的问题。

由实施例1～3与对比例2的对比结果可见，采用氩弧焊接焊接过程中热输入过大，端部直接熔断，而采用单激光+激光填丝焊接两次焊接成型，可有效避免熔断问题。

由实施例1～3与对比例3的对比结果可见，仅采用无填丝单激光焊接，虽然能完全熔透棒材，但是焊缝出现了咬边下凹现象，能够达到50μm左右，后续车削后会出现凹坑，而采用单激光+激光填丝焊接两次焊接成型，单激光焊接采用“焊一圈，缓两圈””创新的收弧工艺，使收弧与起弧位置一致，通过焊接功率缓慢降低的收弧工艺，使收弧过程的热输入降低，能够有效减小焊接尾部下凹的程度，表面下凹程度降低，可由只焊接一圈时下凹500μm降低至下凹200μm，配合激光填丝焊接进一步达到无咬边下凹的目的。

上述焊接方法能够解决生链产线用超长钛棒端部与身部的连接，实现无咬边下凹、同轴度小于φ0.5mm、有效熔深大于3.2mm且焊缝气保护良好的焊缝。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，其方法包括：

先用单激光沿两钛合金棒材对接处周向、在气保护下熔焊多圈形成环焊缝，焊接前期按满焊接功率出光起弧焊接，焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低出光收弧，收弧与起弧位置一致；

再将焊丝对准环焊缝处、在气保护下用激光填丝焊接环焊缝处至少一圈。

2.根据权利要求1所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，所述单激光焊接前对钛合金棒材的待对接端面车削平整，去除待对接端面表面油污及污渍，使两钛合金棒材的待对接端面间隙＜60μm。

3.根据权利要求1所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，用单激光焊接环焊缝前，用单激光沿两钛合金棒材对接处周向点焊多个焊点。

4.根据权利要求3所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，所述点焊采用多模组激光器，多模组激光器的总功率为6000W，点焊功率为总功率的8％～13％，出光时间为10～15ms，沿对接处周向每隔40°～45°点焊一个焊点。

5.根据权利要求1所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，所述单激光焊接与激光填丝焊接时，用夹具保持两钛合金棒材的待对接端面稳定，支撑钛合金棒材身部，驱动钛合金棒材在与激光束垂直下、相对激光束绕钛合金棒材轴向旋转。

6.根据权利要求1所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，沿两钛合金棒材周向间隔设置多个出口朝向对接处的气嘴，单激光焊接环焊缝时，持续向气嘴通氩气进行气保护，气流量在20～25L/min，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下方可关闭氩气，或出光结束后持续保持吹气时间>30s。

7.根据权利要求1所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，用单激光焊接环焊缝时采用多模组激光器，多模组激光器的总功率为6000W，光学配置的准直为90mm，聚焦为180mm，满焊接功率为总功率的24％～30％，焊接线速度为23～30mm/s，离焦量为+3mm，焊接前期与焊接后期的焊接时长比为1:2，焊接后期按满焊接功率缓慢逐渐降低至零出光收弧。

8.根据权利要求1所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，所述激光填丝焊接时采用多模组激光器，多模组激光器的总功率为6000W，送丝速度为25～35mm/s，焊接线速度为23～30mm/s，离焦量为+6mm，焊接功率为总功率的14％～20％，焊接圈数为400°，不设置收弧工艺。

9.根据权利要求1所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，沿两钛合金棒材周向间隔设置多个出口朝向对接处的气嘴，所述激光填丝焊接时，持续向气嘴通氩气进行气保护，保持氩气输出直到环焊缝及热影响区金属冷却到接近室温方可关闭氩气。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种无咬边的钛合金棒材激光焊接方法，其特征在于，所述钛合金棒材为TC4钛合金棒材，所述焊丝为TC4钛合金焊丝，激光填丝焊接后形成有效熔深＞3.2mm的深熔焊。