[发明专利]100mm厚TA17钛合金板的真空电子束焊接方法及钛合金板

说明书

本发明公开了一种钛合金板的真空电子束焊接方法，包含在焊接高压值、焊接速率和电子枪距钛合金板的距离保持不变的情况下依次执行以下步骤：步骤一，使用断续点焊对钛合金板进行固定；步骤二，执行第一次常规焊接；步骤三，预定时间段后执行第二次常规焊接；步骤四，执行表面修饰焊接。实现100mm级大厚度钛及钛合金高质量焊接，确保焊接后厚度方向无未焊透、未熔合气孔等缺陷，射线探伤满足I级无缺陷标准的技术效果。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，特别涉及到一种100mm厚TA17钛合金板的真空电子束焊接方法以及使用该方法焊接的钛合金板。

背景技术

钛及钛合金，特别是TA17(Ti-4Al-2V)钛合金具有强度高、硬度大、耐蚀性好等诸多优点，属于实用性强的结构金属。然而，大厚度钛合金焊接难度大，易出现气孔、未焊透等焊接缺陷，焊接质量难以保证。焊接领域采用I级无缺陷标准来焊接质量，其要求无裂纹、气孔、未熔合、未焊透、夹杂等焊接缺陷。为满足高质量焊接的要求，现有技术中常使用焊接精度高的进口真空电子束焊机对大厚度钛合金进行焊接，以尽量减少焊接缺陷。然而，进口真空电子束焊机存在价格昂贵、控制难度大等问题，极大地限制了大厚度钛及钛合金在各领域的应用。

由此可见，开发一种适用于大厚度钛合金板的真空电子束焊接方法成为焊接技术领亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有的技术问题，本发明提出了一种大厚度钛合金板的真空电子束焊接方法，特别涉及100mm厚度的TA17钛合金板的真空电子束焊接方法，通过在焊接高压值、焊接速率和电子枪距钛合金板的距离保持不变的情况下依次执行断点焊、两次常规焊和表面修饰焊接，并合理设计焊接参数，实现焊接后厚度方向无未焊透、未熔合气孔等缺陷，射线探伤满足I级无缺陷标准的技术效果。

依据本发明，提供一种钛合金板的真空电子束焊接方法，包含在焊接高压值、焊接速率和电子枪距钛合金板的距离保持不变的情况下依次执行以下步骤：

步骤一，使用断续点焊对钛合金板进行固定；

步骤二，执行第一次常规焊接；

步骤三，预定时间段后执行第二次常规焊接；

步骤四，执行表面修饰焊接。

依据本发明的一个实施例，焊接高压值为120kV～150KV，焊接速度为130～160mm/min，电子枪距钛合金板的距离为150～250mm。

依据本发明的一个实施例，方法还包含，控制焊室的真空度在6.0E^-4～2.0E^-5内。

依据本发明的一个实施例，断续点焊的焊接参数包含：点固焊束流值为20～30mA，上聚焦值为400mA，下聚焦值为510～550mA，扫描频率/X、Y扫描值为200/200、200Hz。

依据本发明的一个实施例，第一次常规焊接与第二次焊接的焊接参数包含：焊接束流值为100～160mA，上聚焦值为400mA，下聚焦值为510～550mA，扫描频率/X、Y扫描值为200/200、200Hz。

依据本发明的一个实施例，预定时间段为5min以内。

依据本发明的一个实施例，表面修饰焊接的焊接参数包含：焊接束流值为60～90mA，上聚焦值为10～20mA，下聚焦值为700～800mA，扫描频率/X、Y扫描值为200/0、300～400Hz。

依据本发明的一个实施例，钛合金板的厚度为100mm。

依据本发明的一个实施例，钛合金板的材质为TA17。

本发明还提供了一种通过上述方法进行焊接的钛合金板。

由于采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：