[发明专利]TiAl/Ti3Al异种材料电子束焊接热循环复合控制方法

摘要

TiAl/Ti₃Al异种材料电子束焊接热循环复合控制方法，属于金属间化合物焊接领域。本发明解决了TiAl/Ti₃Al异种材料电子束焊接容易产生宏观冷裂纹问题，可获得无裂纹接头。本发明的方法为，在焊接对象和焊机夹具之间装有隔热板；然后在两个板状焊接对象与焊缝平行的方向施加夹紧力进行固定，或者在两个管状焊接对象的轴向施加夹紧力进行固定；在真空条件下分三个阶段编程连续控制整个焊接过程的热循环，采用散焦对焊缝进行往复扫描、逐级预热；预热后立即进行焊接；焊接后立即采用散焦对焊缝进行往复扫描逐级后热。本发明的焊接控制方法过程简便，无须增加设备或填充过渡材料，适用于多种接头连接形式。

主权项

1、TiAl/Ti3Al异种材料电子束焊接热循环复合控制方法，它的焊接对象是两块厚度为0.8mm～5.0mm的板状物，其特征在于具体步骤为：步骤一、将已经去除内部应力、待焊面平整清洁的TiAl和Ti3Al板材用夹具固定之前，在焊机夹具底座和每个焊接对象之间分别固定一块隔热板；步骤二、对焊接对象实施夹紧，所述夹具仅在焊接对象与焊缝平行的方向施加夹紧力；步骤三、在5×10-2Pa至5×10-4Pa的大气压下，采用散焦对待焊处进行往复扫描、分级预热，每一级分别采用2mA～12mA中从小到大依次递增的束流从焊缝的一端扫描到另一端，加速电压为50kV～55kV，聚焦电流3370mA，扫描速度为2mm/s～10mm/s；步骤四、步骤三完成之后，立即进行焊接，加速电压与步骤三相同，聚焦电流为2590mA，束流为3mA～50mA，焊接速度为2mm/s～15mm/s；步骤五、步骤四完成之后，立即采用散焦对焊缝进行分级后热，每一级分别采用12mA～1mA中从大到小依次递减的束流从焊缝的一端扫描到另一端，加速电压与步骤三相同，聚焦电流为3370mA，扫描速度为2mm/s～20mm/s；所述TiAl金属间化合物的成分包含：Ti：48～65at.％、Al：35～51at.％，还可以包含V：1.0～9.0at.％或Cr：1.5～2.5at.％或Nb：1.5～5.0at.％，所述的Ti3Al金属间化合物的成分包含：Ti：60～70at.％、Al：22～39at.％，还可以包含Nb：8～17at.％或V：1.0～5.0at.％或Mo：1.0～3.0at.％或Ta：1.0～3.0at.％。