TC4钛合金焊接工艺分析.pdf

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1、TC4钛合金焊接工艺分析口杨苹空军第一航空学院信阳464000摘要：分析了Tc4钛合金常用焊接方法，总结了焊接工艺参数，重点论述了激光焊接方法。关键词：钛合金焊接工艺参数中图分类号：TG456．7文献标识码：B文章编号：1o00—4998(2008)11—0O51—02钛具有高比强度、耐高温、高韧性、低密度、导热性表2Tc4钛合金手工钨极氩弧焊规范能好、较宽的工作温度范围和抗疲劳性好等优点，尤其板厚钨极直焊丝直焊接层数焊接电电弧电喷嘴直氩气流量／(L·mIn／mm径／mm径／mm流／A压／V径／mm喷嘴焊缝背面是具有优异的抗腐蚀性能，能在大多数酸、碱、盐及海≤2

2、2～32l50—801l～1316～l813～156～lO水中不腐蚀。因此，钛在国防、航空、航天、石油、化工等3～432．52～380～120l2～l4l6—18l3一l56一l0领域得到了广泛的应用，钛及钛合金已经成为航空航5～83～42．5～3多边多层12O～15013～16l6～1813～l56～lO天工业的支柱之一。目前先进发动机的压气机盘、压气机叶片、风扇叶片以及机匣等均由钛合金制造，即实现进行“小孔效应”等离子弧焊，可焊接更厚一些的板材压气机全钛化方案。在实践中针对Tc4钛合金叶片(表而不需要开坡口。既不必填充材料，又能一次焊好，减1)，分析其焊接方

3、法，总结出最佳工艺参数。轻了基体金属的过热程度。有利于焊接区少受气体污表1Tc4钛合金化学成分染，从而更进一步提高了接头的机械性能。主要化学成分／％杂质(％)不大于以8mm厚TC4钛板为例，采用等离子弧焊比采用l化学成分组钨极氩弧焊提高效率5～6倍。其焊接规范见表3。TiAIVFeSiCNHOTi．6A1．4V基5．5～6．83．5～4．5O．3OO．15O．1OO．05O．Ol50．15表38mm厚Tc4钛板等离子弧焊接规范1焊接方法的分析比较参数数值参数数值喷嘴孔径／mm3．2填充丝速度／(m／h)96TC4钛合金具有较好的焊接性和塑性，由于钛是钨极直径／m

4、m5填充丝直径／mm1．O一种活泼金属，焊接后出现的突出问题是气体等杂质钨极内缩／mm1．2离子气／(L／h)35O污染而引起焊接接头脆化、气孔和裂纹。焊接电流／A250熔池保护气／(L／h)l2001．1钨极氩弧焊焊接电压／v25拖罩保护气／(L／h)150OTc4钛合金化学性质非常活泼，极易与氢、氧等气焊接速度／(m／h)9背面保护气(／L／h)15O0体发生作用，因此焊接时要严格控制焊接材料纯度，氩气纯度不低于99．99％，氧含量应小于0．o02％，氮含量1．3真空电子束焊应小于0．O05％，氢含量应小于O．002％。常用的钨极氩应用真空电子束焊焊接Tc4

5、钛合金能获得很高的弧焊方法存在能量密度低、焊接熔深浅等不足，直接影接头质量。因为电子束能量密度大，温度极高，焊缝深响其效果。焊接前，先将焊剂粉末用无水乙醇稀释成糊宽比可达25：1，焊件不开坡口，可单边快速焊接厚达50状，并刷涂在装夹好的试件对接焊缝上表面，焊剂层的mm以上的钛及钛合金板，也能焊极薄的焊件。电子束宽度约为10～15mm，厚度约0．03mm。正、反面都要用接头的热影响区很窄，焊接变形量很小，故可以焊接经氩气保护。焊接规范如表2所示。机械加工及热处理后的精密零件。另外由于在真空室1．2等离子弧焊中(10mmHg，1mmHg=l33．322Pa)焊接，气

6、氛非常等离子弧的能量密度介于电弧与电子束之间，用纯净，焊缝所含氧、氮、氢量远较氩弧焊低，再加上焊接等离子弧焊接钛及钛合金，能获得优质的焊接接头。与接头中晶粒长大倾向很小，故整个焊接接头性能优良。氩弧焊比较具有热影响区小、焊件变形较小的优点。同1．4激光焊时，由于钛比重小，液态钛表面张力较大，所以有利于激光焊具有其他焊接方法不具备的优势，激光具有其他普通光所完全不具备的特性，即方向性好、亮度收稿日期：2008年5月机械制造46卷第531期2oo8／11回基于UG的离心泵实体造型设计及研究口李沈坚口李春口周碧池上海理工大学动力工程学院上海2OO093摘要：基于uG技

7、术，运用uG强大的曲面和实体功能分别对离心泵叶轮、叶片、蜗壳进行了三维实体造型。最后对数值模拟计算模型进行了造型。生成的实体模型便于修改，为数值模拟提供了精确的实体模型，有利于获得更为真实的离心泵内部流动情况。关键词：离心泵实体造型UG曲面设计中图分类号：TH3ll文献标识码：A文章编号：1Oo0—4998(2008)l1一o052—03为了获得性能优良的离心泵，传统的方法是先根该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、A类据模型换算法或速度系数法计算出流道、叶片截线、木曲面设计、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，模截线及蜗壳形状，然后根据图纸制成模型，并在试

8、验在设计过程中可进行有限