[发明专利]一种钛-铝异种金属高强冶金结合的电子束连接方法

摘要

本发明为一种钛‑铝异种金属高强冶金结合的电子束连接方法，该方法步骤为：待焊试件接头，在I型接头两个对接面上分别设置一个沿焊接件厚度方向的凸起平台，两个平台在焊接件长度及宽度方向等长，在厚度方向的高度之和为对接试板厚度。其次，进行焊前处理并优化电子束焊接参数，完成第一次熔钎焊接；之后，在熔钎焊缝相邻的钛侧，进行第二次改性焊接，两焊缝相近但不交叉。本发明的连接方法利用异种金属高熔点差异特点，在高熔点钛侧相邻熔钎焊道旁进行第二次焊接，通过第二次焊接温度场对钛铝结合界面进行重熔改性，优化结合界面处相结构，减弱接头脆性，同时采用特殊的接头结构，提高焊缝根部结合强度，增加接头可靠性。

主权项

1.一种钛‑铝异种金属高强冶金结合的电子束连接方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，制备Ti‑6Al‑4V钛合金板与6061铝合金板接头结构，在Ti‑6Al‑4V钛合金板与6061铝合金板接头形成的I型接头的两个对接面上分别切割出一个沿焊接件厚度方向的凸起平台，两对接试板形成的台阶状接头结构相互对接并契合形成待焊接头，所述的凸起平台在焊接件长度及宽度方向等长，在厚度方向的高度之和为对接试板厚度；步骤2，将Ti‑6Al‑4V钛合金板与6061铝合金板进行焊前处理，包括去油、去污、去除氧化膜、工装；步骤3，抽取真空，设定电子束焊接参数：加速电压V、聚焦电流If、X‑Y轴偏转电流Ix和Iy、工作高度h、灯丝电流I；步骤4，设定电子束束流Ib：10‑35mA，焊接速度v：10‑20mm/s，束流上升tu、下降时间td：1.0‑3.0s；电子束聚焦于铝板上，束斑中心偏离对接接头中心线的偏置距离a1：0.5‑1.5mm，进行焊接，电子束与工件作用并形成完整熔池后，设置X轴水平运动，完成Ti‑6Al‑4V钛合金板与6061铝合金板的第一道熔钎焊接，焊缝宽度记为C1；步骤5，调整电子束聚焦位置，设置电子束聚焦在钛板上，束斑中心偏离对接接头中心线的偏置距离a2：1.5‑4.5mm，设定电子束流Ib：15‑30mA，焊接速度v：10‑20mm/s，束流上升tu、下降时间td：1.5‑3.0s，进行焊接，电子束与工件作用并形成完整熔池后，设置X轴水平运动，完成Ti‑6Al‑4V钛合金板与6061铝合金板的第二道重熔改性焊接，焊缝宽度记为C2，该焊缝不与前一熔钎焊缝交叉。