[發明專利]用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板過渡層的焊接材料及焊接方法

有效

• 申請號: 201710996315.X
• 申請日: 2017-10-15
• 公開（公告）號: CN107803610B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 丁旭;吳偉剛;史倩茹;王栓強;郝杰;吳坤堯
• 申請（專利權）人: 西安航空學院
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K9/167;B23K9/235;B23K103/18
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1.一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料，其特征在于，焊接材料按重量百分比由以下組分組成：Al＝43-46％，V 7-10％，C≤0.04％，N≤0.007％，O≤0.035％，H≤0.001％，余量為Ti，上述組分重量百分比之和為100％。

2.根據權利要求1所述的一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料為直徑1mm的絲材。

3.根據權利要求1所述的一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料的焊接方法，其特征在于，包括

1)對鈦-純鋁-鋁合金復合板開坡口及進行坡口清理；

2)用鈦焊絲焊接鈦層；

3)再用焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料在鈦層焊縫上進行填充焊；

4)用純鋁層焊接材料在鈦-純鋁過渡層焊縫上進行填充焊；

5)用鋁合金焊接材料在純鋁層焊縫上進行鋁合金層的填充焊。

4.根據權利要求3所述的一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料的焊接方法，其特征在于，所述鈦-純鋁-鋁合金復合板的坡口形式為工字形，鋁合金層在上，純鋁層在中間，鈦層在下，工字形坡口兩端寬度為5mm。

5.根據權利要求3所述的一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料的焊接方法，其特征在于，步驟1)中的坡口清理包括依次進行鈦層清理、純鋁層和鋁合金層清理；所述鈦層清理的工序為：

步驟1.1，用安裝砂紙型砂輪片的角磨機打磨鈦層表面、側面及坡口區域，直至所打磨區域呈現銀白色金屬光澤，

步驟1.2，用HNO₃-HF-HCl溶液擦洗鈦層表面、側面及坡口10min，

步驟1.3，用HNO₃-H₂SO₄溶液擦洗鈦層表面、側面及坡口10min；

所述純鋁層和鋁合金層清理的工序為：

步驟1.4，用安裝砂紙型砂輪片的角磨機打磨純鋁層和鋁合金層表面、側面及坡口區域，直至所打磨區域呈現銀白色金屬光澤；

步驟1.5，用HF-H₂O溶液擦洗純鋁層和鋁合金層表面、側面及坡口10min。

6.根據權利要求5所述的一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料的焊接方法，其特征在于，在步驟1.2中的所述HNO3-HF-HCl溶液按質量百分比由4.5％HNO₃、0.5％HF、35％HCl和60％H₂O組成；步驟1.3中的所述HNO₃-H₂SO₄溶液按質量百分比由20％HNO₃、30％H₂SO₄和50％H₂O組成；步驟1.5中的所述HF-H₂O溶液質量百分比由5％HF、95％H₂O組成。

7.根據權利要求3所述的一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料的焊接方法，其特征在于，步驟2)的用鈦焊絲焊接鈦層的焊接方法為手工鎢極氬弧焊，保護氣體為99.99％的高純氬氣，焊接的電流為120A，電壓為13-15V，焊縫高度為低于鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層界面0.5mm。

8.根據權利要求3所述的一種用于焊接鈦-純鋁-鋁合金復合板鈦-純鋁過渡層的焊接材料的焊接方法，其特征在于，步驟3)的在鈦層焊縫上進行填充焊的方法為手工鎢極氬弧焊，保護氣體為99.99％的高純氬氣，焊接的電流為110A，電壓為12-14V，焊層高度1mm。