[发明专利]一种钛合金焊接变形的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金热加工技术领域，具体涉及一种钛合金焊接变形的控制方法。

背景技术

公知的，由于钛合金在常温及高温下具有较高的强度、良好的塑形、韧性、较强的耐腐蚀性能和比强度高等优点，在工业部门采用的新型结构材料中占有重要地位，但是钛的纵向弹性模量比不锈钢小，约为不锈钢的50%，在同样的焊接应力作用下，钛及钛合金的焊接变形量比不锈钢大约一倍，为了解决钛组焊变形问题，需要创造一定的焊接条件，使焊件在加热和冷却过程中产生的变形量最小，为了防止焊件变形，通常采取的措施为：在刚性好的夹具内焊接、采用反变形、采用能量集中的熔焊方法，例如电子束焊等、或焊后对结构进行校正；以上措施在实际操作时均存在一定局限性，如果在夹具内焊接则需要制作专用夹具，但是夹具成本较高而且不能通用；如果采用反变形，但是在实际组焊时焊接变形大小与输入热量和人员操作水平等有很大关系，变形量难以预测；如果采用能量集中的熔焊方法，新的熔焊方式价格昂贵并具有局限；如果采用焊后对结构进行校正，通常也需制作校正夹具，并且校正困难，存在焊件报废的风险。

发明内容

本发明所述的钛合金焊接变形的控制方法，本发明可以在焊接过程中提供实时变形数据并可以根据数据在线调整焊接工艺参数，从而达到减小和控制焊接变形的目的。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案： 

一种钛合金焊接变形的控制方法，所述方法具体包括如下步骤：

第一步、焊前准备：将焊件固定在分度头上，测量百分表固定在磁性表座上，并将百分表测量头和焊缝热影响区接触，之后旋转和调整分度头让百分表指针至表盘刻度的“0”位置，并将焊件圆周均匀分成8等分，焊件直径大于300mm时可分成16等分；

第二步、定位焊：定位焊点的间距为50～100mm，定位焊必须在对称两点同时施焊，焊接电流控制在30A～50A，氩气流量8～15L/min,定位焊结束后氩气延时关闭10～20秒，之后旋转分度头，依据百分表指针变化情况找出最大变形区域；

第三步、实施焊接：正式焊接时氩气流量同定位焊，焊接速度为200～250mm/ min，首先在变形最大区域和变形最大区域的对称区域施焊，之后在与其偏转90°的两对称区域施焊，施焊完毕旋转分度头找出剩余4区域中的变形最大区域，然后在该区域和其对称区域施焊，最后在剩余两区域施焊，施焊完毕氩气延时关闭15～30秒，焊件冷至室温后旋转分度头找最大变形处,之后过程同第一道焊缝操作，直至将焊缝填满。

所述的钛合金焊接变形的控制方法，在步骤三实施焊接过程中，焊接电流控制在50A～250A，正常焊接时取下限，变形量大时取上限。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

本发明所述的钛合金焊接变形的控制方法, 采用本发明对钛合金进行组焊件，可以对变形量进行在线测量，还可以随时调整焊接参数控制变形量，变形量可以控制在0.5mm以内，而且采取分区域焊接可以优化出合理的焊缝顺序，将焊接电流作为反变形措施，可以依据变形情况进行调整，采用氩气延时关闭的方法，可以保证焊缝不氧化，而且不需要制作专用夹具和焊后校正，既简化工序又节省成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述，以便本领域的技术人员进一步理解本发明，但下述实施例并非是对本发明保护范围的限定。