鈦合金結(jié)構(gòu)件電子束焊接工藝研究.pdf

1、以ZTC4材料為例，對鈦合金結(jié)構(gòu)件焊接工藝進行了深入的研究。通過研究鈦合金電子束焊接接頭的室溫性能、電子束焊及氬弧焊接頭的性能對比等評價了鈦合金類材料電子束焊接接頭的力學(xué)性能，分析了焊接參數(shù)對鈦合金電子束焊縫的影響和控制焊接變形的主要措施，總結(jié)出適合鈦合金結(jié)構(gòu)件電子束焊接的工藝方案。 本文分別分析了鈦合金材料的焊接特性和電子束焊接的原理，由于電子束焊接技術(shù)的獨特優(yōu)點，使其在鈦合金焊接上具有非常明顯的優(yōu)勢，利用電子束焊接各種獨特的

2、優(yōu)點，完成鈦合金特殊結(jié)構(gòu)的焊接。 通過對鈦合金電子束焊接接頭的室溫力學(xué)性能的研究結(jié)果表明，采用電子束焊接方法焊接ZTC4鈦合金后，進行室溫拉伸實驗測試時，斷裂發(fā)生在遠離焊縫中心的母材上，說明焊接接頭的強度不小于母材的強度。研究中還發(fā)現(xiàn)，由于電子束焊接凈化了ZTC4焊縫內(nèi)部，電子束焊接接頭的抗拉強度(901MPa)遠高于手工鎢極氬弧焊的焊接接頭抗拉強度(831MPa)。 通過試驗確定了電子束焊接參數(shù)，并進行了實際結(jié)構(gòu)件的電

3、子束焊接。對實際結(jié)構(gòu)件電子束焊縫質(zhì)量和尺寸進行了檢測。檢測表明，ZTC4材料的結(jié)構(gòu)件采用電子束焊接，焊接變形小，焊后機匣的圓度可達0.5mm，支板的撓曲度可達0.9mm，結(jié)構(gòu)尺寸易于保證，焊縫質(zhì)量可以滿足設(shè)計圖紙要求。 研究過程中發(fā)現(xiàn)，焊接應(yīng)力與焊接變形是直接影響焊接結(jié)構(gòu)性、安全可靠性和制造工藝性的重要因素。它會導(dǎo)致在焊接接頭中產(chǎn)生冷、熱裂紋等缺陷，在一定的條件下還會對結(jié)構(gòu)的斷裂特性、疲勞強度和形狀尺寸精度有不利的影響。焊接時的