钛拥有高比强度、耐高温、高韧性、低密度、导热机能好、较宽的工作温度领域和抗委顿性好蹬着点
，尤其是拥有优异的抗侵蚀机能
，能在大无数酸、碱、盐及海水中不侵蚀。因而
，钛在国防、航空、航天、石油、化工等领域得到了宽泛的利用
，钛脊合金已经成为航空航天工业的支柱之一。目前先进发起机的压气机盘、压气机叶片、电扇叶片以及机匣等均由钛合金造作
，即实现压气机全钛化规划。在实际中针对TC4钛合金叶片（表1)
，分析其焊接步骤
，总结出最佳工艺参数。

表1 TC4钛合金化学成分

1、焊接步骤的分析比力

TC4钛合金拥有较好的焊接性和塑性
，由于钛是一种活跃金属
，焊接后出现的凸起问题是气体等杂质传染而引起焊接接头脆化、气孔和裂纹。

1.1 钨极氩弧焊

TC4钛合金化学性质非
；钤
，极易与氢、氧等气体产生作用
，因而焊接时要严格节造焊接资料纯度
，氩气纯度不低于99.99%
， 氧含量应幼于0.002%, 氮含量应幼于0.005%, 氢含盘应幼于0.002% 。常用的钨极氩弧焊步骤存在能量密度低、焊接熔深浅等不及
，直接影响其成效。焊接前
，先将焊剂粉末用无水乙醇稀释成糊状
，并刷涂在装夹好的试件对接焊缝上表表
，焊剂层的宽度约为10~15mm , 厚度约0.03mm。正、背面都要用氢气
；。焊接规范如表2所示。

表2 TC4钛合金手工钨极氩弧焊规范

1.2 等高子弧焊

等离子弧的能责密度介千电弧与电子束之间
，用等离子弧焊接钛脊合金
，能获得优质的焊接接头。与氩弧焊比力拥有扰装响区幼、焊件变形较幼的利益。同时
，由于钛比沉幼
，液态钛表表张力较大
，所以有利于进杏装幼孔效应”等离子弧焊
，可焊接更厚一些的板材而不必要开坡口。既不用填充资料
，又能一次焊好
，减轻了基体金属的过热水平。有利于焊接区少受气体传染
，从而更进一步提高了接头的机械机能。

以8mm厚TC4钛板为例
，选取 等离子弧焊比选取钨极氩弧焊提高效能5~6倍。其焊接规范见表3。

表3  8mm厚TC4钛板等离子弧焊接规范

1.3 真空电子束焊

利用真空电子束焊焊接TC4钛合金能获得很高的接头质量。由于电子束能量密度大
，温度极高
，焊缝深宽比可达25:1, 焊件不开坡口
，可单边急剧焊接厚达50mm以上迪胙脊合金板
，也能焊极薄的焊件。电子束接头的扰装响区很窄
，焊接变形盘很幼
，故能够焊接经机械加工及热处置后的精密零件。另表由于在真空室中(10-5mmHg ,1mmHg = 133.322Pa)焊接
，空气极度纯净
，焊缝所含氧 、氮、氢 昼远较氩弧焊低
，再加上焊接接头中晶粒长大偏差很幼
，故整个焊接接头机能良好。

1.4 激光焊

激光焊拥有其他焊接步骤不具备的优势
，激光拥有其他通常光所齐全不具备的个性
，即方向性好、亮度高、单色性好以及有关性好等个性。激光焊重要利用激光光束的高度平行性、单色性和极高的功率密度或能量密度等特点
，焊接时选取 YAG 激光器
，最大功率为4kW, 工作表表被迅速加热升温、溶解并产生剧烈的汽化
，巨大的金属蒸汽反冲压力使 液体金属表表向下凹陷
，形成凹坑
，周图溶解的金属和内部金屑蒸汽等离子体形成焊接热源。激光焊焊接速度快
，扰装响区幼。

钛合金焊接时
，气孔是最容易出现的缺点
，占所出缺点的一半以上。为预防气孔
，试件表表涂碱金属－碱土金属的卤化物
，了局气孔显著削减
，并且焊缝宽度减半
，熔深增长一倍以上
，这是由于碱金属－碱土金属的卤化物导入电弧区能使焊缝变窄
，熔深增长。焊接过程中
，氢氩气从焊枪和焊接夹具两面同时加人
，正背面
；て鹘荚10~26L/min之间变动
，通常提前 送气与延时关气功夫为20~35s。

为了提高接头激光焊后的机能
，对接头部位进行了焊后热处置
，热处置机造为480℃固溶强化＋空冷＋80 ℃时效10h热 处置后接头的强杜仔很大的提高
，约为母材的95% , 有些试样的抗拉强度甚至与母材相当
，但塑性略有降落。

2、结论

通过对TC4钛合金常用的焊接步骤进行总结（如表4暗示 ）
，得出最佳工艺参数
，沉点钻研了YAG激光焊接
，通过对比能够看出激光焊接成效最好。

表4  TC4钛合金焊接接头一些机能的比力

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