[發(fā)明專利]磁控的鈦合金窄間隙-鎢極氬弧焊焊接方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210836502.2
• 申請日: 2022-07-15
• 公開（公告）號: CN115055793A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦彬皓;王海燕;丁來法;劉丹;張宇鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院中烏焊接研究所
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/235;B23K9/32;B23K37/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 任燕妮

本發(fā)明提供了一種磁控的鈦合金窄間隙?鎢極氬弧焊焊接方法和應(yīng)用，涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括將兩個待焊接的鈦合金基體固定在磁控窄間隙?鎢極氬弧焊裝置上，通過公式：B＝0.007a+6.3；f＝10.9–0.03a調(diào)整磁控窄間隙?鎢極氬弧焊裝置的磁場參數(shù)對鈦合金基體進行焊接。其中，B為磁場強度，f為磁場頻率，a為鈦合金基體的厚度。通過將磁場參數(shù)與鈦合金基體的厚度結(jié)合，根據(jù)待焊接鈦合金基體的不同厚度計算出適宜的磁場參數(shù)，通過控制磁場參數(shù)來控制電弧的強度和方向等，獲得的焊縫區(qū)域組織晶粒細化，形貌良好，焊縫與基體的融合情況較佳，焊縫的沖擊、拉伸、彎曲和探傷等性能均明顯提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種磁控的鈦合金窄間隙-鎢極氬弧焊焊接方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

鈦合金焊接時要經(jīng)歷加熱熔化、化學(xué)反應(yīng)、冷卻結(jié)晶、固態(tài)相變等一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程，然而這些轉(zhuǎn)化過程是在應(yīng)力、溫度、化學(xué)成分極不平衡的條件下發(fā)生的，因此焊縫處易產(chǎn)生氣孔、應(yīng)力變形、裂紋、脆性相生成和晶粒粗大等缺陷。目前由于中厚板鈦合金在航空、航天、海工等領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力，因此其焊接方法成為研究熱點。中厚板鈦合金的焊接對現(xiàn)今存在的焊接技術(shù)要求十分苛刻，主要是對包括焊接設(shè)備、焊接工況、裝配措施、操作人員等各方面的要求。受到焊接成本、焊接效果等因素的限制，目前適合大規(guī)模應(yīng)用于中厚板鈦合金焊接的僅有窄間隙-鎢極氬弧焊。

目前的窄間隙-鎢極氬弧焊在焊接鈦合金時仍然具有工藝窗口不穩(wěn)定、熱影響區(qū)在焊接過程熱量積累嚴重、晶粒粗大、易形成氣孔等問題，難以對大跨度、不同厚度的鈦合金板材實施有效焊接。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種磁控的鈦合金窄間隙-鎢極氬弧焊焊接方法和應(yīng)用，其通過調(diào)整磁控窄間隙-鎢極氬弧焊裝置的磁場強度和磁場頻率從而提高了鈦合金接頭的焊接性能。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供一種磁控的鈦合金窄間隙-鎢極氬弧焊焊接方法，包括將兩個待焊接的鈦合金基體固定在磁控窄間隙-鎢極氬弧焊裝置上，根據(jù)鈦合金基體的厚度，以下述公式調(diào)整磁控窄間隙-鎢極氬弧焊裝置的磁場參數(shù)對鈦合金基體進行焊接。

B＝0.007a+6.3。

f＝10.9–0.03a。

其中，B為磁場強度，單位為mT，f為磁場頻率，單位為Hz，a為鈦合金基體的厚度，單位為mm。

第二方面，本發(fā)明提供一種如前述實施方式任一項的焊接方法在鈦合金磁控窄間隙-鎢極氬弧焊中的應(yīng)用。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

本發(fā)明提供了一種磁控的鈦合金窄間隙-鎢極氬弧焊焊接方法、應(yīng)用，通過將磁場參數(shù)與鈦合金基體的厚度結(jié)合，根據(jù)待焊接鈦合金基體的不同厚度計算出適宜的磁場參數(shù)，通過控制磁場強度和磁場頻率來控制電弧的強度和方向等，使得焊縫外觀無氣孔，形貌良好，焊縫區(qū)域組織晶粒細化，焊縫與基體的融合情況較佳，焊縫的沖擊、拉伸、彎曲和探傷等性能均明顯提高，可以適應(yīng)不同厚度的鈦合金基體磁控窄間隙-鎢極氬弧焊接。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1提供的待焊接的鈦合金基體的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1提供的待焊接的鈦合金基體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例1提供的磁控窄間隙-鎢極氬弧焊裝置結(jié)構(gòu)示意圖；