[發明專利]一種鎳鈦合金焊接方法

有效

• 申請號: 201410087568.1
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103831506A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 李寧;彭小平;顧明;蘇志強
• 申請（專利權）人: 中國化學工程第六建設有限公司;中國化學工程第十六建設有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/235;B23K33/00;C22F1/10;C22F1/18;C22F1/00;C21D9/50
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明屬于金屬焊接的方法，特別是涉及一種鎳鈦合金焊接方法。

背景技術

鎳鈦合金是一種形狀記憶合金，形狀記憶合金是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動恢復為原始形狀的特種合金。它的伸縮率在20％以上，疲勞壽命達1*10的7次方，阻尼特性比普通的彈簧高10倍，其耐腐蝕性優于目前最好的醫用不銹鋼，因此可以滿足各類工程和醫學的應用需求，是一種非常優秀的功能材料。

實現鎳鈦合金的焊接技術難度很大，鎳鈦合金焊接時極易導致焊縫開裂及變形。而且由于鎳鈦合金活潑性強，長期暴露在空氣的條件下，表面極易形成一層致密的氧化膜，使鎳鈦合金表面鈍化，以及在機械加工過程中殘留的油污附著在表面，從而導致焊接過程中易生成氣孔的焊接缺陷，嚴重影響了鎳鈦合金的焊接質量，從而達不到產品的使用要求。

發明內容

本發明針對上述不足，公開了一種鎳鈦合金焊接方法，其步驟如下：

1)坡口處理

將待焊接的鎳鈦合金工件加工一坡口，所述坡口的傾斜角度α為35～45°；

2)坡口清理

(1)用高壓水沖洗所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口；

(2)按下列重量份配成清洗液：烷基芳基硫酸鈉：2～4份、三聚磷酸鈉：1～2份、甘氨酸：3～4.5份、無水硫酸鈉：0.5～1份、聚乙二醇辛基苯基醚：0.01～2份、無水碳酸氫鈉：0.05～0.8份、乙二胺四醋酸二鈉：0.5～1份、純凈水：50份；

(3)將經過步驟2處理過的待焊接鎳鈦合金工件放入所述清洗液中浸泡15～20分鐘，并用水砂紙打磨所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口，打磨過程在清洗溶液中進行，直到所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口出現金屬光澤；

(4)將經過上述步驟(3)處理過的所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口放置在激光窗口正下方，然后發射激光束，使激光束聚焦于距所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口表面垂直距離為1.5mm位置處，使激光直接作用于所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口的表面顆粒，使所述顆粒在激光波作用下與所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口表面分離；

(5)將經過步驟4打磨過的所述鎳鈦合金工件放置在蒸餾水中進行超聲波清洗，超聲波頻率：80～120Hz，清洗時間：5～10分鐘；

(6)將經過超聲波清洗的所述鎳鈦合金工件放入烘干箱內烘干，溫度：100～150℃，時間：20～30分鐘；

3)焊接

將經過上述步驟處理過的兩段所述鎳鈦合金工件放置在長度可調節的平臺上，所述平臺上設置有標尺刻度，按設計要求，預先根據所述標尺刻度調節所述平臺的長度，將鎖止組件設置在調整長度后所述平臺的兩端，將兩段所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口處對接，所述兩段鎳鈦合金工件對接后形成V型坡口，然后選用銀焊絲進行氬弧焊焊接得焊接件；焊接時焊接熱輸入量為6.5～10.08KJ/cm，溫度為80～100℃，采用純度≥99.998％氬氣作保護氣體，氬氣的氣流量為12～20L/min，在焊接焊縫的背面用≥99.998％氬氣進行保護，氣流量為10～15L/min；

4)焊接后穩定化處理

將經過上述步驟制得的所述鎳鈦合金工件放入溫度為350～420℃的電爐中，待所述鎳鈦合金工件的溫度達到爐內溫度后，使爐內溫度以100～120℃/h速度升溫至850～950℃，在此溫度保溫15～20分鐘，然后再將所述鎳鈦合金工件從爐內取出后隨即浸入水溫為5～8℃中20～30秒進行水冷即得成品鎳鈦合金焊接件。

優選方案是：所述鎖止組件包括定位座以及能與所述定位座配合升降調節的鎖止調節件。

優選方案是：所述鎖止調節件為螺桿，所述定位座設有與鎖止調節件進行螺紋配合的螺紋穿設孔。

優選方案是：所述鎖止調節件頂部設有手柄。

本發明提出的鎳鈦合金焊接方法解決了鎳鈦合金焊接時極易導致焊縫開裂、變形和鎳鈦合金焊接后的氣孔缺陷的技術問題。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述：

本發明提供了一種鎳鈦合金焊接方法，其步驟如下：

1)坡口處理

將待焊接的鎳鈦合金工件加工一坡口，所述坡口的傾斜角度α為35～45°；

2)坡口清理

(1)用高壓水沖洗所述待焊接的鎳鈦合金工件坡口；