目前針對(duì)TC4鈦合金，多采用氬弧焊或等離子弧焊進(jìn)行焊接加工，但該兩種方法均需填充焊接材料，由于保護(hù)氣氛、純度及效果的限制，帶來(lái)接頭含氧量增加，強(qiáng)度下降，且焊后變形較大。采用電子束焊接和激光束焊接，研究了TC4鈦合金的焊接工藝性，實(shí)現(xiàn)該種材料的精密焊接。
試驗(yàn)材料為TC4（Ti-6Al-4V）；試驗(yàn)設(shè)備：SW1002/7.5-150型真空電子束焊機(jī)、RS2000型軸流CO2激光加工機(jī)。在試驗(yàn)實(shí)施時(shí)，焊接階梯試環(huán)，粗找工藝參數(shù)，初步確定焊接工藝規(guī)范；焊接平板對(duì)接試樣，利用X射線探傷儀檢測(cè)焊縫內(nèi)部質(zhì)量，并進(jìn)行金相組織分析；焊接對(duì)接試環(huán)，用三坐標(biāo)精密測(cè)試儀測(cè)量焊件軸向與徑向焊接變形。
(1) 焊縫氣孔傾向。焊縫中的氣孔是焊接鈦合金最普遍的缺陷，存在于被焊金屬電弧區(qū)中的氫和氧是產(chǎn)生氣孔的主要原因。TC4鈦合金電子束焊接，其焊縫中氣孔缺陷很少。為此，著重就激光焊接焊縫中形成氣孔的工藝因素進(jìn)行研究。
由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，激光焊接時(shí)焊縫中的氣孔與焊縫線能量有較密切關(guān)系，若焊接線能量適中，焊縫內(nèi)只有極少量氣孔、甚至無(wú)氣孔，線能量過(guò)大或過(guò)小均會(huì)導(dǎo)致焊縫中出現(xiàn)嚴(yán)重的氣孔缺陷。此外，焊縫中是否有氣孔缺陷還與焊件壁厚有一定關(guān)系，比較試樣試驗(yàn)結(jié)果可看出，隨著焊接壁厚的增加，焊縫中出現(xiàn)氣孔的概率增加。
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