一种Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法技术

技术编号：40665442 阅读：4 留言：0更新日期：2024-03-18 18:59

本发明专利技术涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种Ti<subgt;2</subgt;AlNb合金增材制件的焊接方法。本发明专利技术的一种Ti<subgt;2</subgt;AlNb合金增材制件的焊接方法，包括如下步骤：对待焊接的Ti<subgt;2</subgt;AlNb合金增材制件进行焊接；所述焊接的过程中，每条焊缝焊接后采用离焦光斑进行循环扫描。本发明专利技术的Ti<subgt;2</subgt;AlNb合金增材制件的焊接方法，通过对焊接后的焊缝进行循环扫描，显著降低了焊接热应力，减小变形和开裂倾向，可用于小面积内焊缝条数较多的Ti<subgt;2</subgt;AlNb合金增材制件的焊接，能够明显降低焊缝开裂现象的产生。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光焊接，尤其是涉及一种ti2alnb合金增材制件的焊接方法。

技术介绍

1、近年来，随着材料科学的进一步发展，特别是航空航天等领域的发展，对材料的性能提出了越来越高的要求。ti-al系合金以其优异的综合性能成为航空航天领域的重要材料之一。其中，ti2alnb基合金作为ti-al系合金中的一个重要类别，是一种轻质耐高温结构材料，具有高比强度、高断裂韧性、较好的抗氧化性、优良的耐热性和阻燃性能等优点，能在650～800℃范围内长时间使用，短时使用温度可高于900℃，因而受到人们的广泛关注。

2、但ti2alnb合金属于金属间化合物，ti2alnb合金的金属键和共价键的混合键合方式使得其在具有优异的高温性能的同时，为其加工带来极大困难。

3、ti2alnb合金的热导率低、焊接应力大；对于ti2alnb合金增材制件，在单位面积焊缝较多时极易发生变形甚至开裂。由于小面积内焊缝条数过多，焊接热输入较大，ti2alnb合金材料的本征导热较差，热应力和结构应力叠加，限制状态下焊接应力得不到释放，从而容易导致焊缝开裂，无法满足使用要求。

4、有鉴于此，特提出此专利技术。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种ti2alnb合金增材制件的焊接方法，在焊接过程中，通过采用离焦光斑对焊缝进行循环扫描，显著降低焊接热应力，减小由于小面积内焊缝条数过多导致的变形和开裂倾向。

2、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：

<p>3、本专利技术提供了一种ti2alnb合金增材制件的焊接方法，包括如下步骤：

4、对待焊接的ti2alnb合金增材制件进行焊接；所述焊接的过程中，每条焊缝焊接后采用离焦光斑进行循环扫描。

5、进一步地，所述循环扫描的离焦量为+30～+60mm，激光功率为0.5～1kw，扫描速度为6～9m/min。

6、进一步地，所述循环扫描后的焊缝的表面温度为400～700℃。

7、进一步地，所述ti2alnb合金增材制件的相邻焊缝中心距离≤8mm。

8、进一步地，所述ti2alnb合金增材制件的内部设置有若干条流道，相邻所述流道之间设置有焊缝。

9、进一步地，所述流道的横截面积为4～24mm2。

10、进一步地，采用点焊的方法将盖板固定于ti2alnb合金结构件上，得到所述待焊接的ti2alnb合金增材制件；依次对所述待焊接的ti2alnb合金增材制件的流道上方的第一焊缝和第二焊缝进行焊接；

11、所述第一焊缝的长度方向垂直于所述流道的长度方向；所述第二焊缝的长度方向平行于所述流道的长度方向。

12、进一步地，对所述待焊接的ti2alnb合金增材制件的两端的第二焊缝进行焊接后，对所述待焊接的ti2alnb合金增材制件的中间的第二焊缝进行焊接，再对所述待焊接的ti2alnb合金增材制件的中间两侧对称的第二焊缝进行交替焊接。

13、进一步地，所述焊接包括激光焊接。

14、进一步地，所述激光焊接的激光功率为1.5～2kw，扫描速度为3～6m/min。

15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：

16、本专利技术的ti2alnb合金增材制件的焊接方法，通过对焊接后的焊缝进行循环扫描，显著降低了焊接热应力，减小变形和开裂倾向。

17、本专利技术的ti2alnb合金增材制件的焊接方法中，通过采用离焦方式调控出能量分散的大光斑，合适的离焦高度、激光功率和扫描速度，可获得去除应力的同步热处理温度，使得焊缝的表面温度在400～700℃之间，及时去除焊缝热应力和释放结构应力，可以避免多道焊缝间的应力叠加导致的变形甚至开裂。

18、本专利技术的ti2alnb合金增材制件的焊接方法可用于小面积内焊缝条数较多的ti2alnb合金增材制件的焊接，明显降低了焊接后焊缝开裂现象的产生。

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【技术保护点】

1.一种Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述循环扫描的离焦量为+30～+60mm，激光功率为0.5～1kw，扫描速度为6～9m/min。

3.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述循环扫描后的焊缝的表面温度为400～700℃。

4.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述Ti2AlNb合金增材制件的相邻焊缝中心距离≤8mm。

5.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述Ti2AlNb合金增材制件的内部设置有若干条流道，相邻所述流道之间设置有焊缝。

6.根据权利要求5所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述流道的横截面积为4～24mm2。

7.根据权利要求5所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，采用点焊的方法将盖板固定于Ti2AlNb合金结构件上，得到所述待焊接的T

8.根据权利要求5所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，对所述待焊接的Ti2AlNb合金增材制件的两端的第二焊缝进行焊接后，对所述待焊接的Ti2AlNb合金增材制件的中间的第二焊缝进行焊接，再对所述待焊接的Ti2AlNb合金增材制件的中间两侧对称的第二焊缝进行交替焊接。

9.根据权利要求1所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述焊接包括激光焊接。

10.根据权利要求9所述的Ti2AlNb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述激光焊接的激光功率为1.5～2kw，扫描速度为3～6m/min。

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【技术特征摘要】

1.一种ti2alnb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的ti2alnb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述循环扫描的离焦量为+30～+60mm，激光功率为0.5～1kw，扫描速度为6～9m/min。

3.根据权利要求1所述的ti2alnb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述循环扫描后的焊缝的表面温度为400～700℃。

4.根据权利要求1所述的ti2alnb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述ti2alnb合金增材制件的相邻焊缝中心距离≤8mm。

5.根据权利要求1所述的ti2alnb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述ti2alnb合金增材制件的内部设置有若干条流道，相邻所述流道之间设置有焊缝。

6.根据权利要求5所述的ti2alnb合金增材制件的焊接方法，其特征在于，所述流道的横截面积为4～24mm2。

【专利技术属性】
技术研发人员：张熹雯，董擎柱，黄鎏杰，霍俊美，彭世清，楚瑞坤，刘根，邹荣堃，秦贤，糜志豪，孙文锴，
申请(专利权)人：常州钢研极光增材制造有限公司，
类型：发明
国别省市：

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