[發明專利]一種鈦合金用焊接劑及焊接方法

有效

• 申請號: 201410606922.7
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104476015B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 曹洪清;任小弟;張樹芳;曹福利;劉德春
• 申請（專利權）人: 天津市宏遠鈦鐵有限公司
• 主分類號: B23K35/32
• 分類號: B23K35/32
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

一種鈦合金用焊接劑，由如下重量百分比組成：MgF₂1～10％、NaF1～10％、SiO₂10～25％、Cr₂O₃20～50％、B₂O₃1～5％、Ta₂O₅5～10％、TiO₂20～30％、CrCl₃1～5％、MgCl₂1～5％。其制備方法為將各組分混合均勻后研磨過篩，加入有機溶劑調制成漿得到，使用時將其刷涂在焊接處，待溶劑揮發干后即可焊接。本發明的有益效果在于：本發明提供的焊接劑適用于厚度在3mm以上的鈦合金板的焊接，減少預留開口的工藝，焊接熔深比以往焊劑深2～3倍，減少焊接接頭裂紋和脆化，降低焊縫氣孔率。焊接方法采用鎢極氬弧焊，涂有焊接劑后，能有效降低焊接電流，提高焊接速度。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，尤其涉及一種鈦合金用焊接劑及焊接方法。

背景技術

鈦合金是一種優良的結構材料，具有密度小、強度高、高低溫性能良好等特點，廣泛應用于航空航天、化工、儀表制造等領域。鈦在常溫空氣中很穩定，當它受熱是開始與空氣中的氧發生反應，形成致密的氧化膜，當溫度超過500度時，氧化膜成為多孔狀、變厚并容易剝脫，氧通過膜中的小孔不斷向內擴散，使鈦合金塑性變低。為了改善焊接成型和控制氣孔缺陷，烏克蘭的巴頓焊接研究所于上世紀六十年代提多了焊劑層氬弧焊，隨后的焊接技術展開了不同焊劑對熔深熔寬的影響的研究，涂有焊接劑可以明顯降低鈦合金中氣泡產生的概率，從而減少焊縫氣孔率，提高了焊縫熔深。隨著研究的深入，焊接劑已從單組份發展為多組分混合焊劑，也具有很好的應用。專利公開號CN1439478A“一種用于低碳鋼鎢極氬弧焊的活性劑”和專利公開號CN1276815C“增加焊接熔深的鎢極氬弧焊焊接劑”公開的焊接劑為氧化物加氟化物，用于鋼材的焊接，但都存在焊接熔深不足，且電流大，不適于鈦合金的焊接。金屬鉭的氧化物Ta₂O₅和氯化物能有效增加鈦合金焊接時的熔深，降低鈦合金焊接時氣孔率。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于厚壁鈦合金的焊接劑及焊接方法，具有提高焊接熔深，焊縫成型好、無氣孔等優點。

本發明的技術方案為：一種鈦合金用焊接劑，其特征在于：有下述的氟化物、氧化物和氯化物組成，各組分的重量百分比為：MgF₂1~10%、NaF1~10%、SiO₂10~25%、Cr₂O₃20~50%、B₂O₃1~5%、Ta₂O₅5~10%、TiO₂20~30%、CrCl₃1~5%、MgCl₂1~5%。

優選的焊接劑組分為MgF₂5%、NaF5%、SiO₂25%、Cr₂O₃30%、B₂O₃2%、Ta₂O₅5%、TiO₂20%、CrCl₃3%、MgCl₂5%。

優選的焊接劑組分為MgF₂8%、NaF2%、SiO₂20%、Cr₂O₃35%、B₂O₃1%、Ta₂O₅6%、TiO₂20%、CrCl₃4%、MgCl₂4%。

一種鈦合金用焊接劑的制備方法包括以下步驟：