鈦-鋼異種金屬激光-電弧復(fù)合焊接及膠焊研究.pdf

1、本文從鈦合金與不銹鋼異種金屬熔化焊接存在的問(wèn)題和局限性入手，率先采用激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)，以TC4鈦合金和304不銹鋼為母材金屬，研究了鈦/鋼異種金屬激光-電弧復(fù)合焊接的焊接工藝，及添加Cu夾層對(duì)接頭組織、成分、力學(xué)性能等的影響，充分利用激光-電弧復(fù)合熱源的優(yōu)勢(shì)，獲得了高質(zhì)量的鈦/鋼焊接接頭，同時(shí)優(yōu)化工藝流程，提高生產(chǎn)效率。
　　試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鈦/鋼異種金屬可以通過(guò)激光-電弧復(fù)合焊接搭接方式實(shí)現(xiàn)連接，焊縫形貌呈漂亮的魚鱗紋特征。但是

2、焊縫中生成大量的脆性金屬間化合物，嚴(yán)重影響接頭性能。通過(guò)對(duì)鈦/鋼激光-電弧復(fù)合焊接工藝研究，發(fā)現(xiàn)對(duì)焊縫成型影響較大的焊接參數(shù)主要因素為:激光功率、TIG電流以及焊接速度。在獲得有效焊接接頭的條件下，隨激光功率增加，熔透率增加，而焊縫熔寬無(wú)明顯變化;隨著TIG電流的增加，焊縫熔寬明顯增加，熔透率也隨之增加;隨焊接速度提高，熔透率下降，而焊縫熔寬變化不大。
　　為有效控制脆性金屬間化合物的量，在搭接接頭中添加了Cu夾層。試驗(yàn)結(jié)果表明，

3、在激光能量P=485W附近處接頭性能出現(xiàn)峰值，拉伸剪切載荷為3.33 kN·cm-1。鈦/鋼激光-電弧復(fù)合焊接接頭過(guò)渡層的組織成分主要分為三個(gè)部分:Ti-Cu金屬間化合物、銅基固溶體及Fe-Cu共析混合物。隨激光能量的增加，在鈦-銅界面一側(cè)，生成的Ti-Cu金屬間化合物厚度逐漸增大，對(duì)接頭性能產(chǎn)生不良影響;在銅-不銹鋼界面一側(cè)，Cu和Fe元素互擴(kuò)散的深度和密度隨激光能量增大也逐漸增加，有利于提高接頭性能。激光能量較小時(shí)斷裂發(fā)生在銅-不銹