[發明專利]α相鈦合金薄壁環件的閃光焊成形方法

有效

• 申請號: 201210480646.5
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102962569A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 肖志翔;趙飛;葉俊青;楊勇;葛金鋒;馮寅;吳昊
• 申請（專利權）人: 貴州安大航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B23K11/04
• 分類號: B23K11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種焊接方法，特別是涉及了α相鈦合金薄壁環件的閃光焊成形方法。?

背景技術

隨著航空、航天、船舶、燃氣輪機、風能、核能及軸承等行業對環件需求的增加，采用傳統軋制方法成形的環件由于機械加工余量大、材料利用率低，不僅浪費大量的材料，而且還使環件的成本居高不下。而采用閃光焊接工藝生產的環件，機加余量少，材料利用率高，成本也隨之大大降低，有利于使環件成形朝著精密成形技術方向發展。?

1999年11月3日公開的中國發明專利說明書CN?1233548A公開了一種汽車、摩托車鋁合金車輪閃光焊接工藝，該工藝針對車輪采用的工藝流程為：前處理→焊接條件設定→裝夾工件→閃光→頂鍛→保壓→松夾具→修整，解決了鋁合金車輪環件的焊接成形技術問題，所述車輪即為薄壁環件。但是，在采用閃光焊工藝焊接薄壁環件例如α相鈦合金薄壁環件的過程中，環坯焊縫處兩端面之間的距離如果控制不好就會造成閃光中止，從而影響焊接的持續進行和焊縫質量，嚴重時還會造成焊接件報廢。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種焊接時焊縫處的兩端面之間通過保持一定的距離來實現α相鈦合金薄壁環件的閃光焊成形方法，該方法能夠使環件在閃光焊過程中持續地進行，從而提高焊接質量。?

為解決上述技術問題，本發明所述α相鈦合金薄壁環件的閃光焊成形方法，其技術方案包括以下步驟：?

把帶開口的α相鈦合金D形環坯裝進功率為1000KVA的閃光對焊機，使其開口處左、右兩側的直邊分別被所述焊機的左、右兩側帶電極的夾緊裝置以4KN～7KN的夾緊力夾緊；?

啟動所述焊機驅動D形環坯的右側直邊朝左側直邊方向移動使所述環坯的開口閉合，在所述焊機的兩級間施加7V～18V的焊接電壓，使所述環坯開口處的左端面與右端面上的細小接觸點通過電流密度為20?A/mm?²～180?A/mm²閃光電流后發熱熔化，形成連接兩端金屬的液體過梁并發生爆破后高速向外噴射形成閃光，所述左、右兩端面間的閃光燒損速度為3.4mm～6.8mm/s；接著驅動所述環坯開口處的右端面朝左端面以2.2mm/s~3.4mm/s的初始速度和0.5mm/s²～1.0mm/s²的加速度作加速進給運動，所述左端面與右端面之間不斷形成液體過梁和不斷爆破，所述左端面與右端面之間的距離≤10mm，閃光過程持續進行，直到經過4s~6s的閃光時間后達到預定的閃光留量15mm～25mm，閃光過程結束，被閃光燒化后的左端面和右端面之間被一層很薄的熔融金屬覆蓋；?

斷開所述焊機兩級間的電壓，驅動D型環坯的右側直邊以80?mm/s～120mm/s的速度高速向左側直邊方向移動，使所述被閃光燒化后的右端面和左端面在9KN～13KN的頂鍛力作用下撞擊在一起，所述環坯被頂鍛成形為閃光焊薄壁環件；?

所述薄壁環件在頂鍛力的作用下保壓20s～30s后從焊機上拆卸出來。?

閃光過程中，?所述D型環坯開口處的右端面向左端面的初始進給速度、閃光加速度與閃光燒損速度之間的關系如下：?

，式中：?

V₁?——?閃光燒損速度（mm/s）；?

V₀?——?閃光過程中D型環坯開口處的右端面向左端面進給時的初速度（mm/s）；?

a——?閃光加速度（mm/s²）；?

所述α相鈦合金優選為TA7合金。?

所述環件的軸向截面尺寸最大為65mm×30mm。?

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：?

本發明所述α相鈦合金薄壁環件的閃光焊成形方法，在焊接過程中D型環坯開口處的左端面和右端面之間的距離必須小于或等于一定值，才能保證接觸?點不斷被熔化和被閃光爆破出去，這是熔融金屬形成過梁的必要條件。對于本發明采用功率為1000KVA的閃光對焊機來說，在給定的工藝參數條件下，這一定值等于10mm，因此，所述左端面和右端面之間的距離必須≤10mm，才能保證閃光過程持續進行，提高焊接質量；若所述左端面和右端面之間的距離大于10mm，熔融金屬就無法形成過梁，導致閃光過程出現斷路情況從而造成閃光中止，影響焊接進度并有可能造成焊接件報廢。?