[发明专利]钛合金异形截面环形件的闪光焊成形方法

说明书

本发明公开了一种钛合金异形截面环形件的闪光焊成形方法，其步骤为：将该合金异形截面环坯装夹在闪光对焊机上并使其开口处的距离≤8mm，以160KA的电流给该环坯通电使其开口处发生闪光并且开口处的左、右端面的温度瞬间达到该合金的气化温度3000℃，同时右端面向左端面进给，闪光1分钟内烧损13mm～18mm的距离形成烧损区后停止闪光，环坯的右端面停止进给；该环坯的左、右端面的温度从3000℃降到1000℃时形成高温区，这时环坯的左、右端面的距离为10mm～12mm，在所述高温区进行顶锻焊接成形为异形截面环形件后在顶锻力的作用下保持到焊缝温度降到960℃后完成工艺过程，焊缝温度从1000℃到960℃的期间称为热影响区。该方法主要用于钛合金异形截面环形件的焊接。

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，特别是涉及了钛合金异形截面环形件的闪光焊成形方法。

背景技术

2015年4月22日公开的中国发明专利说明书CN104526142A公开了一种α-β两相钛合金大截面环件的闪光焊成形方法，其步骤为：先将带开口的α-β两相钛合金大截面环坯固定在夹具上，接通电源，使电流从左端经过背部达到右端形成环流，进行预热；再驱动右端向左端靠近，进行弱闪光；再提高进给速度，调整电流，进行强闪光，形成温度场；再根据温度场，计算出高温糊状区和高温组织粗化区的长度，从而确定顶锻距离，进行顶锻；再保压一段时间后完成焊接。该方法通过形成稳定、合理的温度场，并通过顶锻将高温糊状区的金属全部顶出基体，高温组织粗化区的金属发生充分的塑性变形，通过回复再结晶细化晶粒，获得闪光焊环件。该方法主要适用于截面积较大环件闪光焊成形。

在采用上述方法焊接钛合金异形截面环形件时，由于异形截面环形件的纵截面为非矩形的不规则形状，其截面积要比同样规格的矩形截面或大截面环形件的面积要小，焊接时表面散热较快，不易形成稳定的温度场，从而影响焊接质量，出现虚焊等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用在高温气化温度下闪光来实现钛合金异形截面环形件的闪光焊成形方法，该方法能在闪光焊接成形过程中形成平缓的温度梯度，有利于提高焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明所述钛合金异形截面环形件的闪光焊成形方法，其技术方案包括以下步骤：

将带开口的钛合金异形截面环坯装夹在闪光对焊机上，调整环坯开口处的左、右端面之间的距离≤8mm，启动闪光对焊机以160KA的电流给环坯通电，使环坯左、右端面的开口处发生闪光并且该两端面的温度瞬间达到该合金的气化温度3000℃，闪光过程中环坯的右端面不停地向左端面进给；

环坯开口处的左、右端面在高温气化温度下闪光1分钟内烧损13mm～18mm的距离并形成烧损区后停止闪光，环坯的右端面停止向左端面进给；

环坯的左、右端面的温度从3000℃降到1000℃时形成高温区，这时环坯的左、右端面的距离为10mm～12mm，在所述高温区进行顶锻操作，把环坯的左、右端面焊接在一起；

将焊接成形的异形截面环形件在顶锻力的作用下保持到焊缝温度降到960℃后完成整个闪光焊接过程，焊缝温度从1000℃到960℃的期间称为热影响区。

所述钛合金是TI6242；所述异形截面环坯的纵截面为卧倒的“凹”字形。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：