薄壁TC4钛合金激光焊缝成形试验研究

杨烁; 宋文清; 曲伸; 周恒; 雷正龙

doi:10.12073/j.hj.20180828005

薄壁TC4钛合金激光焊缝成形试验研究

1. 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司, 沈阳 110043;
2. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 哈尔滨 150001

详细信息

作者简介:
杨烁,1981年出生,硕士,高级工程师;主要从事高能束焊接、电弧焊接及钎焊新工艺开发、产品研制、科研课题和标准编制工作;已发表论文2篇,获授权发明专利7项。

通讯作者:
雷正龙,1977年出生,博士,副教授,博士生导师

中图分类号: TG456.7
计量
- 文章访问数: 918
- HTML全文浏览量: 20
- PDF下载量: 43
出版历程
- 收稿日期: 2018-08-27

Experimental study on laser weld appearance of thin-walled TC4 titanium alloy

1. AECC Shenyang Liming Aero-engine Corporation Ltd., Shenyang 110043, China;
2. State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

摘要

摘要: 以TC4薄壁钛合金为研究对象，开展激光焊工艺研究及焊缝成形控制。主要研究了焊接过程保护方式、激光能量控制、离焦量和倾斜角度等焊接参数对焊缝成形的影响。研究结果表明，激光低速焊接TC4薄板钛合金工艺窗口较窄，需要进行精确的能量输入控制。采用高速激光焊接TC4薄板结构，有效地扩大工艺窗口。提高激光离焦量也可以提高熔化宽度，激光功率与离焦量比值为100～140 W/mm可得到良好的熔透效果。激光大角度斜向焊接会出现散射现象，提高能量输入可以良好地保证成形质量。
- 薄壁钛合金 /
- 激光焊 /
- 焊接工艺 /
- 焊缝成形
Abstract: Being taken TC4 thin-walled titanium alloy as the research object,the laser welding process research and the forming control of laser welding were carried out. The influence of welding parameters such as welding process protection,laser energy,defocusing amount and welding angle on weld appearance were studied. The research results show that the laser process window of TC4 thin-walled titanium alloy at low welding speed is narrow,which requires the precise energy input control. The high-speed laser welding of the TC4 thin plate structure effectively expands the process window. Increasing the amount of laser defocusing amount can also increase the melting width,but it is necessary to appropriately control the ratio of laser power to the defocusing amount about 100 ～ 140 W/mm. It is significant to improve laser input during laser large-angle oblique welding process to ensure well wald appearance,due to the scattering phenomenon.
- thin-walled titanium alloy /
- laser welding /
- welding process /
- weld appearance

HTML全文

参考文献(11)

[1]	张喜燕, 赵永庆, 自晨光.钛合金及应用[M]. 北京:化学工业出版社,2005.
[2]	李亚江, 刘坤. 钛合金在航空领域的应用及其先进连接技术[J]. 航空制造技术, 2015, 486(16): 34-37.
[3]	刘全明, 张朝晖, 刘世锋, 等. 钛合金在航空航天及武器装备领域的应用与发展[J]. 钢铁研究学报, 2015, 27(3): 1-4.
[4]	王牛俊. 钛及钛合金焊接特性与工艺要点分析[J]. 中国设备工程, 2017(18): 209-210.
[5]	史吉鹏, 王红阳, 杨林波, 等. 钛合金激光-TIG复合焊接保护状态对焊缝成形及性能影响[J]. 焊接学报, 2017, 38(2): 61-65.
[6]	王志, 胡芳友, 崔爱永, 等. 激光焊接技术的研究现状及发展趋势[J]. 新技术新工艺, 2016(3): 42-44.
[7]	王晶, 王俊恒, 林久, 等. 激光焊接技术的发展及研究现状[J]. 东方电气评论, 2013, 27(4): 21-26.
[8]	高晓龙, 刘晶, 张林杰, 等. Nd:YAG激光器焊接钛合金薄板的工艺研究[J]. 焊接, 2014(2): 19-23.
[9]	陈锡源, 陈俐, 常明, 等. SP700钛合金激光焊缝的焊缝成形与性能分析[J]. 焊接学报, 2018, 39(6): 121-125.
[10]	徐洁洁, 蔡华, 杨武雄, 等. TC4钛合金薄板激光焊接实验研究[C]. 长沙:中国机械工程学会年会之全国特种加工学术会议, 2007.
[11]	许良, 马闯, 周松, 等. 载荷方向对TC4钛合金激光焊缝疲劳性能的影响[J]. 焊接学报, 2017, 38(6): 15-18.

施引文献(10)

期刊类型引用(8)

1.	刘自刚，代锋先，陆刚，张航，沈志永. 钛合金激光焊研究现状与展望. 材料导报. 2023(S1): 354-359 . 百度学术
2.	魏玉顺，马青军，武鹏博，陈博文，邹吉鹏，曹浩，柏鹤. TC4钛合金激光焊接技术研究进展. 电焊机. 2023(08): 55-66 . 百度学术
3.	于航，李军兆，张望成，孙清洁. 薄壁TC4钛合金激光焊缝成型与性能调控研究进展. 钢铁钒钛. 2022(01): 53-66 . 百度学术
4.	王鹏，马蕊，魏永胜，李萍. TC4钛合金不同焊接方法焊接性及接头性能分析. 焊管. 2022(08): 17-23 . 百度学术
5.	李军兆，孙清洁，于航，张鹏程，刘一搏，曾宪山. 薄板TC4钛合金TIG电弧和激光焊接接头晶粒尺寸与微观组织. 焊接学报. 2022(10): 57-62+70+116-117 . 百度学术
6.	张政，苗玉刚，吴一凡，孙宏伟，刘超. 薄板不锈钢旁路分流双面电弧高速焊接工艺分析. 焊接. 2022(10): 43-46+53 . 本站查看
7.	卢兵兵，董梁. 超薄钛合金激光叠焊焊接特性. 焊接. 2021(05): 58-62+66 . 本站查看
8.	蒋金玲，张恩华，李硕，周逸凡，王荣，叶昕. 激光焊接参数对焊接质量影响的实验研究. 应用激光. 2020(05): 867-872 . 百度学术