引言

钛及钛合金是一种密度小、、、强度高、、、耐热性好、、、韧性高、、、导热性及抗委顿性好、、、有着较宽的工作温度领域等一系列优异机能的工程结构资料,被宽泛地利用于航空航天领域。。。有关资料批注，，高机能钛及钛合金在航空航天工业中的利用占到了钛材总产量的70%左右。。。而钛合金在飞机及其发起机等部方面的利用，，不成预防的必要使用焊接办段进行衔接，，因而，，钛合金的焊接步骤在扩大钛合金的利用领域上拥有重要作用。。。

一、、、钛及钛合金焊接性分析

钛及钛合金在焊接过程出现的问题重要有以下5 种：：

（1）化学活性大：：钛及钛合金不仅在溶解状态，，即便在400℃以上的高温固态，，也极易被空气、、、水分、、、油脂、、、氧化皮等传染，，吸收氧、、、氮、、、氢、、、碳等元素，，使得焊接接头的延性及韧性降落，，并易引起气孔。。。

因而，，焊接时对熔池、、、焊缝及温度超过400℃的热影响区都要妥善；。。。

（2）粗壮的晶粒不能通过焊后热处置细化：：钛和钛合金熔点高、、、导热性差、、、热容量较小，，因而焊接时，，焊接接头容易产生过热组织，，晶粒变得粗壮，，出格是β钛合金，，易引起延性降低。。。因而，，在选择焊接规范时要出格把稳，，即要保障不外热，，又要预防淬硬景象。。。但因后者可通过热处置来改善，，而晶粒粗壮却很难改善。。。所以重要应预防晶粒粗壮。。。 而选择较硬规范。。。

（3）拥有冷裂偏差：：溶化于钛中的氢在320℃时和钛会产生共析转变，，析出TiH2，，引起金属的延性和韧性降低，，同时产生体积膨胀而引起较大的应力，，了局导致产生冷裂纹。。。

（4）易产生气孔：：钛及钛合金焊接时形成气孔的原因重要是氢。。。

由于氢在钛中的溶化度随温度升高而降落，，焊接时，，沿熔合线左近加热温度高，，必然会引起氢的析出，，因而，，气孔常在熔合线左近形成。。。

（5）变形大：：钛的弹性模量约比钢小一半，，所以焊接残存表形较大，，并且焊后校形难题。。。

二、、、钛合金常用焊接技术

目前在航空航天行业中重要选取的焊接钛及钛合金的步骤为钨极氩弧焊，，而近年来电子束焊、、、等离子弧焊、、、激光焊等步骤也得到了分歧水平的利用，，下文将介绍几种在航空航天中利用的焊接钛合金的步骤。。。

1、、、钛合金的电子束焊

电子束焊目前越来越多地利用到钛合金的焊接中。。。电子束焊接是利用高能电子束流轰击资料，，电子的动能转换为热能，，溶解金属形成束孔，，在工件或电子束移动的同时形成了焊缝。。。由于焊接过程是在真空环境中进行，，杜绝了空气对焊缝的影响，，所以焊缝的；こ尚Ш芎。。。

但是真空电子束焊接必要真空室，， 所以通常不适合于室外焊接以及大尺寸工件焊接，，不适合于大批量出产。。。

真空电子束的工艺参数对焊接质量的影响至关重要，，通过增长加大功率或降低焊接速度来增长焊接深度。。。选取振动束流焊接的接头能大幅度降低咬边深度和热影响区宽度，，并且提高接头的缺口韧性和伸长率。。。

电子束焊接在焊接厚度较大的零件时，，会用于元素烧损使接头的组织出现不均匀性，，使接头的机能难以节制，，所以大厚度电子束焊接技术仍需深刻钻研，，满足航空航天钛合金的加工要求。。。

2、、、钛合金的激光焊

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接步骤。。。激光焊接拥有高能量密度、、、热变形小、、、可聚焦、、、无接触加工、、、深穿透、、、高效能、、、高精度、、、热影响区狭小、、、适应性强等利益，， 激光焊也有其不及之处，，它的穿透力不如电子束强，，因而可能焊接的板材的厚度极度有限。。。在焊接钛合金时焊后组织不均匀，，接头的组织机能上存在很大差距，，影响焊接接头的力学机能，，并且激光焊接在焊缝熔合线左近容易产生气孔。。。

现阶段在航空航天行业中，，为了减小激光焊接对焊接接头机能的影响，，重要是选取脉冲或者氩弧焊与激规复合的方式进行焊接，，也有在焊接过程当选取摆动光束焊接来克制焊接过程中气孔的产生。。。

目前的钻研中，，大多集中在对钛合金薄板焊接的方向，，对中厚度钛合金激光焊接和激光焊接过程节制组织不均匀性的问题仍需深刻钻研。。。

3、、、钛合金的等离子弧焊

等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接步骤，，它有两种根基步骤：：小孔型等离子弧焊及熔透型等离子弧焊。。。等离子弧焊拥有能量集中、、、射流速 度大、、、熔深大、、、电弧力强、、、焊缝窄、、、热影响区小、、、焊件不开坡口等特点。。。等离子弧的能量密度介于电弧与电子束之间，，等离子射流能够直接穿透被焊工件，，由于钛的比重较轻，，重力作用较小，，并且液态钛的理论张力较大，，所以有利于形成“穿孔效应”进行等离子焊接，，能获得优质的焊接接头。。。

等离子弧焊常使用恒流电源的直流产生的传热型等离子弧。。。在焊接时为了降低氢元素对焊接的影响，，时时使用无氢的纯氩气进行；。。。在零件焊接厚度小于0.5mm 以下时，，选取微束等离子弧进行焊接；在零件焊接厚度为0.5mm～1.5mm 时，，选取溶入法焊接，，并且增长背面成形垫。。。

结语

由于钛合金优异的个性，，它在航空航天领域必将有着更辽阔的利用远景。。。目前，，国内外已经针对钛及钛合金的焊接技术发展了大量的钻研，，但是仍存在很多未能解决的问题，，不能满足在航空航天领域中的利用。。。

必要凭据产业的要求，，进一步钻研各类钛及钛合金的焊接技术，，优化焊接工艺，，保障各类钛合金结构件的质量。。。

参考文件

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作者简介：：张伟杰（1991.08—），，男，，汉族，，黑龙江省哈尔滨市，，硕士钻研生学历，，职称：：工程师，，中国航发哈尔滨东安发起机有限公司，，钻研方向：：焊接

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