一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法技术

一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法，对高温钛合金进行预热和保温后再行焊接。焊前预热能够使焊缝获得较高的能量，在焊接时熔池能够连续向前推进，使焊缝外形美观；且焊前预热所扫描的区域较焊接时的大，使焊件薄弱环节——热影响区的组织受热，缩小焊缝与热影响区的温度梯度，使该区域组织能够平滑过渡，削弱不协调变形产生的影响。对于较厚的焊件，焊前预热能够避免焊缝未熔透的情况。而焊后热处理所扫描面积与焊前预热一样，降低焊缝及部分热影响区的冷却速率，避免产生较多的针状马氏体和魏氏组织，明显改善了焊缝质量。

High temperature titanium alloy thin-wall casting electronic beam welding method

The invention relates to an electronic beam welding method for a high temperature titanium alloy thin-wall casting, which is pre heated and insulated by welding high temperature titanium alloy. Preheating before welding to weld high energy in welding can continuously move forward, make the weld appearance; and preheat the scanned area than when welding, the welding heat affected zone of the weak link -- tissue heating, reduce the weld and heat affected zone of the temperature gradient. The regional organizations can smooth transition, weaken the effect of uncoordinated deformation. For the thicker weldment, pre weld preheating can avoid the penetration of the weld. The heat treatment after welding the scanning area and the preheating before welding, weld and heat affected part of lower cooling rate area, avoid more acicular martensite and widmanstatten structure, significantly improve the weld quality.

【技术实现步骤摘要】
一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法
本专利技术属于钛合金材料的加工
，具体涉及一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法。
技术介绍
高温钛合金大多为近α型合金，具有良好的高温性能、组织稳定性和焊接性能。作为航空航天飞行器的关键材料之一，高温钛合金的加入能减轻机体质量、提高推重比。针对航空航天用钛合金结构件向大型、复杂、薄壁方向发展和高速飞行器结构件对高温钛合金的需求越来越迫切，一体化成形构件已成为高速飞行器发展的关键。由于成形的复杂性和难度大，往往需要借助焊接进行关键部位的连接。现广泛应用于钛合金中的焊接方法主要有TIG焊、激光焊、电子束焊等。其中，TIG焊是连接薄板金属和打底焊的一种常用方法，但易出现焊穿、变形大、焊接参数及焊接性能不稳定、焊速低等现象；同时存在接头组织粗大的问题，影响结构使用性能。激光焊则具有净化熔池、纯净焊缝金属的作用，但穿透力差，保护气氛和纯度有限。电子束焊接是以真空聚焦的高能电子束来焊接，焊缝窄、深宽比大、接头性能好，焊缝和热影响区不会被空气污染，效率高。综上，钛的化学性质活泼，TIG焊、激光焊、MIG焊等保护气氛和纯度有限，因此真空电子束焊是前较为成熟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，试样表面处理：步骤2，热电偶和试样的装夹：将热电偶和试样装夹在工作台上，并在工作台上安装两个辐射式电阻加热器；将装夹好的试样放入真空电子束室内，采用扫描方法对待焊部位进行二次清理；步骤3，预热：将位于试样下方及两侧的辐射式电阻加热器开通，对试样进行加热并通过热电偶监测试样温度；所述的加热过程是：以10℃/min的加热速率将试样加热50～60min，待试样整体受热均匀且温度达到500～600℃后进入保温阶段；用散焦电子束对焊缝进行预热处理；所述预热处理的聚焦电流为1970mA、预热电流为10mA、预热速度为20mm/s步骤4，...

【技术特征摘要】
1.一种高温钛合金薄壁铸件电子束焊接方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，试样表面处理：步骤2，热电偶和试样的装夹：将热电偶和试样装夹在工作台上，并在工作台上安装两个辐射式电阻加热器；将装夹好的试样放入真空电子束室内，采用扫描方法对待焊部位进行二次清理；步骤3，预热：将位于试样下方及两侧的辐射式电阻加热器开通，对试样进行加热并通过热电偶监测试样温度；所述的加热过程是：以10℃/min的加热速率将试样加热50～60min，待试样整体受热均匀且温度达到500～600℃后进入保温阶段；用散焦电子束对焊缝进行预热处理；所述预热处理的聚焦电流为1970mA、预热电流为10mA、预热速度为20mm/s步骤4，焊接：对经过预热处理的试样进行焊接；焊接电压为120kV，聚焦电流为1890～1975mA，焊接电流为15～35mA，焊接速度为10～25mm/s；步骤5，焊后热处理：采用扫描的方法，对焊缝进行焊后热处理；热处理时聚焦电流为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇宏超，万绮雯，孙智刚，黄婷婷，王军，李金山，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61