[發明專利]一種鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝

有效

• 申請號: 201310451772.2
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103464873A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李亞江;王娟;張永蘭
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/10;B23K35/22
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李鵬

1.一種鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝，其特征是，包括如下步驟：

（1）清理鈦合金和鎳基合金表面；

（2）坡口處理；

（3）焊前預熱并通惰性氣體保護；

（4）采用逆變直流電弧焊機進行焊接，焊接工藝參數為：直流反接，焊接電流60A～120A，焊接電壓24V～25V，焊接熱輸入4kJ/cm～10kJ/cm；焊接之前先對鈦合金與鎳基合金接頭處進行點固焊，所用點固焊參數與正式焊接時相同；

采用堿性低氫型Cr25-Ni13-Mo焊條；

焊接過程中的焊接電弧偏向鎳合金一側，降低鈦合金母材熔合比，減少焊縫中的脆性金屬間化合物，提高焊接接頭抗裂性能；整個焊接過程在惰性氣體保護中進行，接頭背面同時充氬氣保護；

（5）焊接完成后，將被焊接工件放置在溫度保持在300℃的箱式烘箱中，緩慢冷卻。

2.如權利要求1所述的鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝，其特征是，所述步驟（1）中，鈦合金和鎳基合金表面的清理方法是：用砂紙將鈦合金和鎳基合金表面打磨干凈，使其露出金屬光澤；或將待焊工件置于酸洗液中浸泡15min～20min，然后以清水將待工件表面洗凈；所述酸洗液是指常規濃度的稀硫酸，或常規濃度的稀鹽酸，或二者以體積比1∶2的比例相混合的混合溶液；所述常規濃度的稀硫酸為體積分數98%的濃硫酸與水以1：4體積比混合，所述常規濃度的稀鹽酸為體積分數36%的鹽酸與水以1:3的體積比混合。

3.如權利要求1所述的鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝，其特征是，所述步驟（2）中的厚度6mm以上的板材對接焊接頭處開單面50°～60°坡口，是指鈦合金板和鎳基合金板接頭處分別開單面20°～30°坡口。

4.如權利要求1所述的鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝，其特征是，所述步驟（3）中的預熱是采用箱式烘箱對工件進行預熱；將預熱后的鈦合金和鎳基合金工件放置在保護拖罩內，通惰性氣體Ar氣保護，是將流量為12L/min～20L/min的純Ar氣通入保護罩內。

5.如權利要求1所述的鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝，其特征是，所述步驟（4）中，所述堿性低氫型焊條的熔覆金屬化學成分為：C0.08%～0.14%，Cr22%～25%，Ni12%～14%，Mn0.5%～2.5%，Si0.5%～0.8%，Mo2.0%～3.0%，Cu0.35%～0.65%,余為Fe，以質量百分比計。

6.如權利要求1所述的鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝，其特征是，所述步驟（4）中；焊接過程在Ar惰性氣體保護拖罩中進行，保護拖罩的長度為300mm～500mm，寬度200mm～300mm，保護拖罩的四角圓滑過渡。

7.如權利要求1所述的鈦合金與鎳基高溫合金的電弧焊工藝，其特征是，所述步驟（4）中，采用接頭背面帶有通氬氣槽的紫銅墊板。