光束偏移对Ti 2 AlNb/TC4异种钛合金激光焊接特性的影响

发布时间：2021-10-07 02:16

　　针对Ti2AlNb/TC4异种钛合金利用激光焊接焊缝容易产生气孔的问题,提出了采用激光光束偏移来焊接Ti-22Al-27Nb与Ti-6Al-4V异种材料的方法。试验结果表明,光束偏向Ti-22Al-27Nb侧时能够有效抑制焊缝中气孔缺陷产生;光束居中及偏向Ti-22Al-27Nb一侧焊接时,焊缝相组成为B2相,光束偏向Ti-6Al-4V一侧进行焊接时,焊缝相组成为B2+α′相;Ti-22Al-27Nb侧热影响区为单一的B2相,Ti-6Al-4V侧热影响区为针状α′相和原始α相。由于激光光束偏向Ti-6Al-4V一侧时焊缝中针状α′相的第二相强化作用,使其抗拉强度及塑性高于光束居中和偏向Ti-22Al-27Nb一侧时的性能。 

【文章来源】：中国激光. 2015,42(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

母材显微组织

4.425.75O≤0.08-N≤0.02-H≤0.01-焊接试样尺寸为150mm×25mm×1mm，焊前首先经过Kroll试剂(体积分数，3%HF+37%HNO3+60%H2O)进行酸洗以清除表面氧化膜及油污，然后用丙酮清洗后放在80℃的烘干箱中烘干1h。焊接实验采用德国ROFIN-SINAR公司的DC030型扩散冷却式CO2激光器，其最大输出功率为3000W，最小光斑直径为0.15mm。采用的焊接工艺参数为：焊接功率700W，焊接速度1m/min。为更好的保护焊缝，在焊缝正、背面进行双面氩气保护，其中正面、背面保护气流量分别为15、5L/min，焊接过程示意图如图2所示。在其他工艺参数相同的情况下，使光束分别偏向Ti2AlNb一侧0.5mm、居中及偏向TC4一侧0.5mm进行三次焊接试图2焊接过程示意图Fig.2Schematicofweldingprocess图3光束作用位置示意图Fig.3Schematicoflaserbeamactingposition2

表面氧化膜及油污，然后用丙酮清洗后放在80℃的烘干箱中烘干1h。焊接实验采用德国ROFIN-SINAR公司的DC030型扩散冷却式CO2激光器，其最大输出功率为3000W，最小光斑直径为0.15mm。采用的焊接工艺参数为：焊接功率700W，焊接速度1m/min。为更好的保护焊缝，在焊缝正、背面进行双面氩气保护，其中正面、背面保护气流量分别为15、5L/min，焊接过程示意图如图2所示。在其他工艺参数相同的情况下，使光束分别偏向Ti2AlNb一侧0.5mm、居中及偏向TC4一侧0.5mm进行三次焊接试图2焊接过程示意图Fig.2Schematicofweldingprocess图3光束作用位置示意图Fig.3Schematicoflaserbeamactingposition2

【参考文献】：
期刊论文
[1]薄板钛合金光纤激光-钨极惰性气体保护焊电弧复合焊接工艺研究[J]. 马然,董皕喆,吴世凯,杨武雄,肖荣诗.  中国激光. 2014(05)
[2]激光焊接TC4钛合金组织性能研究[J]. 董智军,吕涛,雷正龙,陈彦宾,李俐群,周恺,马瑞.  航天制造技术. 2013(01)
[3]激光焊接钛合金薄板时的功率控制[J]. 张健,杨锐.  中国激光. 2012(01)
[4]Ti2AlNb基合金的研究进展[J]. 冯艾寒,李渤渤,沈军.  材料与冶金学报. 2011(01)
[5]Microstructure and property of the Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11 joint welded by electron beam welding[J]. Ying-ying Liu,Ze-kun Yao,Hong-zhen Guo,and Hang-hang Yang College of Materials Science and Engineering,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2009(05)
[6]异种金属激光焊接关键问题研究[J]. 虞钢,赵树森,张永杰,何秀丽,庞铭.  中国激光. 2009(02)
[7]钛合金TC4的激光焊接[J]. 朱秀军,熊建钢,黄安国,李志远,胡强.  电焊机. 2004(09)



本文编号：3421173