TA15钛合金超高频氩弧焊工艺试验研究

2017-05-16万晓慧赵海涛金俊龙

航空制造技术 2017年7期

万晓慧，赵海涛，金俊龙

（1. 中航工业北京航空制造工程研究所，北京 100024；2.航空焊接与连接技术航空科技重点实验室，北京 100024）

钛合金是一种重要的金属结构材料，与其他金属材料相比，它具有比强度高、中温强度高和耐蚀性好等特点，是飞机和发动机的重要结构材料。因此，在国防新型号及在役型号的研制和生产中，为减轻重量和制造成本，大量采用钛合金焊接结构[1]。

超高频脉冲氩弧焊接方法是近年来出现的一种新的焊接方法。该方法在新的IGBT逆变技术基础上，通过新的电源调制方式使焊接电源脉冲电流频率达到超高频状态（脉冲频率大于20kHz，最大可达80kHz）[2]。与同等功率常规TIG工艺相比，超高频直流脉冲TIG焊的电弧压力、所获得的焊缝熔深、焊接速度均可提高2～3倍。超高频直流脉冲TIG焊过程中产生的一些特殊效应可用于改善钛合金熔池的凝固结晶过程，将成为改善钛合金焊接质量的有效途径之一[3]。

TA15钛合金属于高Al当量近α型钛合金，既具有α型钛合金良好的热强性和可焊性，又具有接近于α+β型钛合金的工艺塑性，是用于制造500℃以下长时间工作飞机、发动机零件和焊接承力零部件的主要材料[4]。

本文主要采用超高频直流脉冲TIG焊工艺方法对TA15钛合金进行了工艺试验研究，并与常规TIG焊方法的金相组织和力学性能进行比较。