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钛锡隔热板的活性焊剂焊接技术

  钛合金材料以其优良的机械性能、耐腐蚀性能以及密度小等优点越来越广泛地应用于航空、航天、石油、化工及舰船等行业。钨极氩弧焊是上述各行业中大量应用的钛锡隔热板焊接结构最常使用的焊接方法之一。该方法具有工艺裕度大、工艺适应性强、焊缝质量优良等特点,但也存在电弧能量密度较低、穿透能力较差、焊接时的热输入较大、对材料的热损伤大、焊接应力变形较大等不足;特别是在钛合金焊接时,易产生气孔等缺陷,直接影响焊接构件的使用性能。

  目前,新型飞机的研制对钛合金焊接结构件的要求越来越高,急需开发新型、优质、高效的焊接方法,以满足先进航空发动机、飞机的高效率、高性能及高可靠性的结构设计对先进制造技术长寿命、低成本的要求。活性焊剂钨极氩弧焊(A-TIG)技术就是适应这一要求而发展起来的。该技术不仅能解决上述常规TIG焊接存在的技术不足,而且在相同的工艺条件下,能提高构件的焊接质量和使用寿命[1-3],为钨极氩弧焊技术开拓新的应用前景。

  钛合金A-TIG焊接技及特点

  A-TIG焊接技术是焊接前在待焊接工件上表面涂一层活性焊剂,然后沿焊剂层进行TIG焊的工艺方法。与常规TIG焊接工艺相比,钛合金A-TIG焊接电弧的穿透能力显著增强,热输入量、焊接变形及应力减小。在焊接相同规格的产品构件时,在相同的焊接电流条件下,可以实现不开坡口单道焊接或使堆焊层数明显减少,从而提高焊接生产率和产品质量,成倍降低成本。

  另外,活性焊剂能够大大减少氩弧焊过程中产生的焊缝气孔缺陷,从而直接改善焊接接头及焊接结构的疲劳性能。试验表明,TC4钛合金A-TIG焊对接接头的疲劳极限比常规TIG焊提高16%,可达到母材的90%。目前钛合金活性焊剂氩弧焊技术已经发展成为一种为保证武器装备提高质量、提高加工效率和降低成本的新型先进连接制造技术。


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