[發明專利]一種適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲及其制備方法

有效

• 申請號: 202010584697.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111761258B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 呂逸帆;雷家峰;劉希林;安飛鵬
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23K35/32
• 分類號: B23K35/32;B23K35/40
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 逯雪峰

一種適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲及其制備方法，焊絲由0級海綿鈦、鋁釩中間合金、鋁鉻中間合金、鋁鋯中間合金、鋁鉬中間合金和鋁錫中間合金制成，各組分按重量百分比包括Al：4.5?6.75%，V：0.5?1.5%，Cr：0.3?1.75%，Zr：1.5?2.5%，Mo：1.5?3.0%，Sn：0.5?2.0%，余量為Ti和不可避免的雜質，經壓制、組焊、兩次熔煉、開坯鍛造、自由鍛、軋制、拉絲、矯直和磨光處理，最后經真空退火后得到適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲，焊絲性能滿足沖擊吸收功KV₂≥20J，抗拉強度Rm≥1010MPa，適用于Ti62A合金TIG焊和MIG焊等，滿足了我國載人潛水器用Ti62A合金專用配套焊絲需求。

技術領域

本發明涉及載人潛水器用Ti62A合金的焊接領域，尤其涉及一種適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲及其制備方法。

背景技術

鈦及鈦合金具有比強度高、耐腐蝕、無磁等優異的性能，特別是在海水和酸性烴類化合物中具有良好的耐蝕性，是船舶與海洋工程優選的材料，因此鈦合金被譽為“海洋金屬”。船用鈦合金是我國鈦產業重要的研究及發展方向，是未來極為重要的應用領域。

隨著我國載人潛水器下潛深度的大幅度增加，其服役環境更加惡劣，載人艙球殼對焊接接頭的綜合力學性能要求越來越高。Ti62A合金為屈服強度900MPa級鈦合金，目前已應用于我國載人潛水器載人艙球殼。Ti62A合金作為載人潛水器的關鍵材料，其焊接性能直接影響到潛水器的安全可靠性能。但現有技術中缺少針對于載人潛水器用Ti62A合金的專用配套焊絲，制約了Ti62A合金在載人潛水器上的應用，難以滿足深海裝備發展的需求。

發明內容

為解決現有技術中缺少針對于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲問題，本發明提供了一種適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲及其制備方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲，由0級海綿鈦、鋁釩中間合金、鋁鉻中間合金、鋁鋯中間合金、鋁鉬中間合金和鋁錫中間合金制成，各組分按重量百分比包括Al：4.5-6.75%，V：0.5-1.5%，Cr：0.3-1.75%，Zr：1.5-2.5%，Mo：1.5-3.0%，Sn：0.5-2.0%，余量為Ti和不可避免的雜質。

優選的，各組分按重量百分比包括Al：6%，V：1%，Cr：0.5%，Zr：2%，Mo：2%，Sn：1%，O：0.08%，余量為Ti和不可避免的雜質。

優選的，各組分按重量百分比包括Al：5%，V：1%，Cr：1%，Zr：2%，Mo：2.5%，Sn：1.5%，O：0.08%，余量為Ti和不可避免的雜質。

上述的一種適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲制備方法，包括以下步驟：

步驟一：選取0級海綿鈦、鋁釩中間合金、鋁鉻中間合金、鋁鋯中間合金、鋁鉬中間合金和鋁錫中間合金作為原料進行混料處理，然后通過壓制和組焊，得到自耗電極；

步驟二：對步驟一得到的自耗電極先后進行兩次熔煉處理，得到二次鑄錠；

步驟三：對步驟二得到的二次鑄錠進行扒皮處理并切除冒口，然后經開坯鍛造，得到坯料；

步驟四：對步驟三得到的坯料進行自由鍛、軋制、拉絲、矯直和磨光處理，得到絲材；

步驟五：對步驟四得到的絲材進行真空退火，得到適用于載人潛水器用Ti62A合金的焊絲。

優選的，步驟一中采用真空電子束焊接。

優選的，步驟四中，自由鍛溫度為950~1100℃，鍛造比不大于2:1，鍛造火次不小于20次，保溫時間30~60min。

優選的，步驟四中，先對自由鍛后的坯料進行鍛后退火處理，再對鍛后退火完成后的坯料進行軋制。