TC11材料的電子束焊接.pdf

1、鈦合金以其重量輕，比強度大，耐高溫和耐腐蝕等特點被廣泛用于航空航天產(chǎn)品的制造。鈦合金焊接很容易產(chǎn)生缺陷，焊接質(zhì)量難以保證。某型機的高低壓壓氣機轉(zhuǎn)子材料為TC11，壓氣機盤之間是采用電子束焊接工藝，焊接質(zhì)量問題曾嚴重困擾轉(zhuǎn)子件的生產(chǎn)交付。本文研究TC11材料的焊接性，對存在的問題采取相應的措施，旨在解決零件焊接遇到的難題，從而更好的保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 氣孔是鈦合金焊接面臨的最大難題。通過實驗分析焊縫中氣孔的來源，對外來氣體造成電子束

2、焊縫產(chǎn)生氣孔的傾向進行了討論，并提出了相應的解決措施，即控制接頭表面粗糙度和對焊接襯底加工排氣槽。分析了焊接接頭中氣孔與焊接接頭增氫的關系，采用焊前接頭打磨和控制酸洗工藝的方法防止接頭表面增氫。實驗認為焊縫中的氣孔與氫沒有很大的關系。鈦合金焊接產(chǎn)生氣孔的敏感性較高，這與材料本身有直接的關系，在焊接熱源的作用下，一些熔點較低的組元的揮發(fā)可能是氣孔形成的根源。針對TC11材料的壓氣機轉(zhuǎn)子的電子束焊接，研究了非穿透焊接工藝焊縫中的釘狀缺陷，對

3、函數(shù)擺動束消除氣孔的作用進行了比較。研究分析了焊接參數(shù)對氣孔形成的影響，發(fā)現(xiàn)焊接速度與氣孔的產(chǎn)生有較大的關系，小線能量的快速焊接可以有效地控制氣孔的產(chǎn)生。 針對首臺壓氣機轉(zhuǎn)子焊接變形大的情況，從零件焊后的殘余應力和殘余變形著手進行分析，對影響零件的焊縫橫向收縮變形、縱向收縮變形和角變形重點進行了討論，從焊接工藝上采取措施，使焊接起收弧點對稱均布，減少焊接熱輸入量，選擇上下等寬的平行焊縫。同時采用對壓氣機盤的輻板孔限位的焊接夾具能