[发明专利]一种激光束焊接TiAl合金的方法

摘要

本发明涉及一种对于脆性TiAl合金的激光焊接方法。本发明的主要原理是控制TiAl合金接头区域的冷却速率，延长塑形区域高温停留时间，从而降低裂纹形成率。本发明的焊接方法主要步骤为：焊前进行激光预热或感应加热方法预热，当预热温度达到750℃时进行施焊，焊接后再次进行加热，使得缓慢冷却到300℃时，停止加热，使其自然冷却；焊接完成后进行真空热处理。在相同条件下采用本发明的焊接方法可以实现TiAl合金的焊接，获得与母材一样的片层状焊缝组织，整个焊缝无裂纹出现。焊缝组织与母材组织相一致，不存在明显的熔合线和热影响区边界，使得焊缝的高温性能及抗蠕变性能与母材等匹配，不存在微区组织及性能差异。

主权项

1.一种激光束焊接TiAl合金的方法，其特征在于，采用如下步骤完成：(1)焊前预热：采用激光束散焦预热方法对待焊TiAl合金材料焊接件进行预热，激光束光斑直径大于6mm，预热速度为0.5m/min，预热时离焦量为+20mm；(2)测温：测量焊缝中心的温度，当温度达到750℃时停止预热；(3)焊接：对焊缝进行激光聚焦焊接，激光束光斑直径为3mm，焊接速度为0.5m/min，焊接时离焦量为+5mm；(4)焊后预热：采用与焊前预热的相同的参数对焊缝进行预热，逐渐减小热输入，当焊缝温度低于200℃时停止预热，随后自然冷却；(5)真空热处理：对已经完成的焊接件进行焊后真空热处理，真空热处理的温度为1375℃，升温速率为10℃/min，温度达到后保温2h，随后以5℃/min的冷却速率进行冷却。