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钛合金圆筒焊接工艺研究+文献综述(3)

时间:2018-06-21 17:33来源:毕业论文
钨极氩弧焊接(TIG)是应用最广的钛及其合金的焊接方式。通常2.5mm以下的对接焊缝可以不开坡口也不需添丝。对于更厚的板件,母材就需要开坡口,亦需


钨极氩弧焊接(TIG)是应用最广的钛及其合金的焊接方式。通常2.5mm以下的对接焊缝可以不开坡口也不需添丝。对于更厚的板件,母材就需要开坡口,亦需添丝。被加热的区域都需使用惰性气体保护,以防止空气中的氧气、氮气、碳等使焊缝变脆。钨极氩弧焊是钛及其合金最常用的方法,但是TIG焊接不适用于厚板焊接,适用范围较窄,且焊接效率不高。
熔化极气体保护焊接(MIG)用于焊接3mm及以上的钛及钛合金板件。通常在需使用脉冲电流并射流过度,其成本低于TIG焊,尤其是焊接13mm以上厚度的板件时优势更加明显。对钛及钛合金厚板,MIG焊接可减少焊接层数,提高焊接速度和生产率,因此研究钛合金MIG焊接工艺具有很大意义。
现在外国工业生产中MIG焊基本已经代替了电焊条电弧焊。传统的MIG焊机使用模拟电路开环控制,所以传统的MIG焊机需要熟练的工人才能操作[13]。由于焊接的质量受焊接参数的影响很大[14],所以在焊接过程中需要不断的检查焊接输出电流和电压,为了得到较好的焊接效果,焊接过程中的电流电压需要不断调整控制[15]。
国内几所高校及焊机厂家在脉冲MIG焊熔滴过度的研究也已取的了一定的成绩,但还没有成熟的产品。国内中高端市场,如动车、航空、航天、造船等的铝合金和有色金属的脉冲MIG焊接工艺的焊机基本上被进口机器垄断。所以,发展我国的自主知识产权的脉冲MIG焊机的需求迫在眉睫。
1.4 本课题主要研究内容
(1)使用MIG焊机对3mmTC4钛合金薄板进行MIG焊接,要求单面焊双面成型,且焊缝成形美观无缺陷,找到合适的焊接参数。
(2)对得到的焊件进行微观组织分析和力学性能分析。
(3)根据以上得到的焊接参数,作调整后对3mm壁厚的TC11圆筒进行MIG焊接。对焊接接头进行微观组织分析和力学性能分析。
2 实验材料及条件
2.1 实验材料
试验中使用的焊接件为25mm*150mm*2mm的TC4薄板。对接及搭接时均需开坡口。化学成分如表2.1所示[16]。TC4钛合金(Ti-6AL-4V)是一种应用最广泛的合金,目前它在钛产品中占56%左右[17]。TC4钛合金属于α+β钛合金,实现无焊接脆性的焊接过程是困难的。TC4中钛合主要以α相强化元素Al为主(Al主要溶于α相,强化α相;也有少量溶于β相,强化β相),β相主要以β相强化元素如V,Mn为主[18]。
TC11焊接圆筒尺寸为外径130mm,壁厚3mm。TC11化学材料成分如表2.2所示。TC11也属于α+β钛合金,在500度以下具有优异的热强性能。较高的室温强度。良好的加工性能,适于焊接和各种方式的机加工。 钛合金圆筒焊接工艺研究+文献综述(3):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_18090.html
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