对钛合金与异种金属的高能束焊接研究现状 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com俘搭专题综述钛合金与异种金属的高能束焊接研究现状哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接重点实验室(264209)王廷谢志尚冯吉才哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室(150001)张秉刚摘要钛合金在航空航天、汽车、医疗等行业具有广阔的应用前景，但是由于完全使用钛合金，成本较大，而且单一钛合金结构有时候很难满足特殊零件的需要，所以将钛合金与异种金属进行焊接是充分利用材料性能和节省成本的发展趋势。由于焊缝深宽比大、接头性能优良等优点，钛合金和异种金属的高能束焊接成为近年来研究的热点。文中着重对钛合金与异种材料的电子束焊

2、接、激光焊方面的研究现状进行了分析，对在研究中存在的问题和解决方法进行了总结，并展望了未来发展趋势。关键词：钛合金异种金属高能束焊接中图分类号：TG456．9够更好的发挥钛合金的优势，但是对于钛合金与异种0前言金属焊接的研究还比较少。尽管对于钛合金和异种金钛合金具有质轻、高强、耐蚀等优点，在航空航天属高能束焊接技术有一定的优势，但是也存在很多问领域中应用较广。但是，由于钛合金价格较高，以及对题，异种材料熔化焊时存在冶金不相容性，物理及化学零部件综合性能要求的提高，单一金属结构很难满足性能差异较大等。工业生产的需求J，因此用其他金属来替代部分钛合当物理性能

3、差异较大时，例如两者熔点相差较大金实现两者优良性能的方法得到广泛的研究和应用。时就会出现不能同时熔化，造成低熔点材料的流失、合有关钛及钛合金与异种金属的连接当前的一些研金元素烧损或蒸发；线膨胀系数不同时会导致焊接时究主要集中在固相焊领域，例如钎焊、摩擦焊、爆炸焊变形量不同，产生较大的残余应力导致焊缝区和热影及机械连接等I6J，虽然都能实现钛合金与异种金属响区产生裂纹。当化学性能差异较大时，易形成脆性的连接，但针对常见的平板对接接头，固相连接存在叠金属间化合物，使接头的塑性和高温性能变差，给二者加增重、接头形式特殊和使用温度低等不足，应用受到之间的焊接带来

4、很大困难；钛和异种金属在高温下的一定限制。因此解决这些问题还需要从熔化焊人氧化性也严重影响焊接质量，氧化产物会显著降低焊手。缝金属的强度和塑性，同时高温下钛易于吸收氢、氧、相比其他熔化焊，高能束焊接(激光焊、电子束焊氮，焊接区容易被这些气体污染而脆化，甚至产生气接)具有焊接速度快、能量密度高、焊接参数精确可调孔加。等优点，在焊接钛合金与异种金属方面具有一定的优所以钛合金与异种合金的焊接存在很大的难度，势I9]。文中对钛合金与异种金属高能束焊接方面的为了避免出现常见的焊接缺陷，同时保证焊缝的力学研究现状进行了总结，分析了钛合金与异种金属高能性能和耐腐蚀性，

5、在焊接时必须制订合理的焊接工艺，束焊接存在的问题和解决方法。选择合适的焊接方法，以确保焊接质量。1钛合金与异种金属的焊接性分析2钛合金与异种金属电子束焊接研究现状异种金属材料焊接是解决构件同时满足多方面性电子束焊接钛合金具有以下优点：①能量密度高，能要求的有效途径，将钛合金和其他金属连接起来能穿透力强，热输入小，焊缝熔深大，焊缝宽度及热影响区窄；②焊接速度快，变形小，焊缝纯度高；⑧电子束精确可调，能够控制熔池尺寸及两种金属的熔合比。这收稿日期：2015一O1—21些优点在进行异种材料焊接时具有独特的优势，为钛基金项目：国家自然科学基金(51405098)

6、；山东省中青年科学家科研奖励基金(BS2014ZZ002)。合金在工业中的广泛应用提供了新的途径。l82015年第10期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com俘搭专题综述[3]赵熹华，韩立军，杨泉．钛合金和铜合金扩散焊接接[19]WangTing，ZhangBinggang，FengJicai．Influencesofdif-合区形貌研究[J]．焊接学报，1997，18(12)：12—16．ferentfillermetalsonelectronbe

7、amweldingoftitaniumalloy[4]MeshramSD，MohandasT，ReddyGM．Frictionweldingtostainlesssteel『J_．TransactionsofNonferrousMetalsSo．ofdissimilarpuremetals『J]．JournalofMaterialsProcess—cietyofChina，2014(24)：108—114．ingTechnology，2007，184：330—337．[20]王廷，张秉刚，张艳桥，等．采用不同结构cu／V填充[5]KahramanN，Gl

8、encB．Microstructuralandmechanical层的钛合金／不