在目前來說，比較高效的成都鈦合金焊接方法主要有：PAW、LW、LW+MIG等自動焊接方法。

1.焊前準備

鈦合金焊接的焊前準備工作非常重要,焊前準備工作主要包括:

(1)焊前清潔

焊前要用細絲的不銹鋼鋼絲刷對坡口及坡口兩邊50mm范圍內的鈦合金表面進行打磨,直至露出鈦合金本身的金屬光澤為止。打磨后再用干凈的白綢布加丙酮將坡口及其兩側擦拭干凈,以徹底清除焊接區(qū)域的氧化膜、油脂、水、塵等雜物。

(2)調試設備

焊接前要仔細檢查各氣瓶壓力,以確保各種氣體壓力充足。PA及L-MIG復合焊前,要對焊機進行調節(jié)和檢查,確保電源和送絲機正常工作。調節(jié)檢查時,一般可將焊槍在焊縫全長上空

走一遍,確保行走機構工作正常且焊槍與焊縫對中理想。LW焊前,要校正焊縫軌跡,編寫NC程序。

(3)焊接材料

等離子弧焊(PAW)的離子氣、噴嘴保護氣、托罩及背面保護氣均采用一級純氬(≥99.99%)；激光焊接(LW)過程中側吹氣體采用純氦(≥99.99%),拖罩及背面保護氣用一級純氬(≥99.99%)；激光+熔化極氣保焊(LW+MIG)的復合焊時MIG焊槍采用（70%He+30%Ar）混合氣。

焊件的母材為Ti70（Ti-2.5Al-2Zr-1Fe系α鈦合金）和TA5（Ti-4Al-0.005B系α鈦合金）兩種。焊材均采用Φ1.2mm的盤狀焊絲TA10。

2.焊接方法

(1)等離子弧焊

對厚度在2.5~15mm之間的鈦板,當坡口為I形時應用小孔法可一次焊透,為了**小孔的穩(wěn)定,背面充氣溝槽的尺寸為30mm×30mm。PAW的工藝參數(shù)較多,當采用小孔法時主要涉及到噴嘴孔徑、焊接電流、離子氣流量、焊接速度、保護氣流量等。本次焊接使用的噴嘴孔徑為2.5mm,焊接時電流類型采用直流正接(DCEN),研究者在試板焊接過程中的具體焊接工藝參數(shù)見圖1

(2)激光焊

LW焊接時的主要工藝參數(shù)有激光功率、焊接速度、離焦量、側吹氣體流量及保護氣體流量等。由于LW焊速極高,一般不能在焊接過程中對工藝參數(shù)進行調節(jié),故在正式焊接前需通過預試驗確定.佳的參數(shù)組合，焊接時的層間溫度不大于100℃。

(3)激光MIG復合焊

LW-MIG復合焊時,由于存在激光和電弧兩個熱源,且每個熱源均有較多的工藝參數(shù)需調節(jié),故要使激光與電弧諧同匹配需進行大量試驗摸索。對于4mm的Ti70板材對接接頭,本次焊接使用了圖3給出的工藝參數(shù),得到了成型良好的單道全熔透焊縫。焊接時激光與電弧的相對位置要調得恰當。

3.焊后檢查

焊接完成后,對其焊縫的外觀進行檢查和無損檢測。鈦合金的外觀顏色可以表明焊縫產生污染的程度。一般銀白色的保護優(yōu)良,幾乎不存在有害氣體的污染;淡黃色、金黃色焊縫對力學性能影響不大;其他藍、灰等顏色則不可接受。由于高溫區(qū)采取的保護充分,焊接后的焊縫外觀顏色基本為銀白色或金黃色。但由于在起弧段拖罩不能完全靠牢,所以在起弧處保護效果略差。正常情況下，焊后焊縫外觀檢查成型良好，無裂紋、未熔合、氣孔、焊瘤等缺陷。

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