[发明专利]钛合金与纯铝板的TIG焊接方法

摘要

本发明提供一种钛合金与纯铝板的TIG焊接方法，该方法采用特定配比并且涂有活性剂的焊丝将钛与纯铝板进行钨极氩弧焊，不仅避免了真空扩散焊工艺中涉及的预渗铝处理，又降低了真空环境或激光条件的焊接成本。使其在焊接过程中熔化填充金属与纯铝板母材充分熔化混合后凝固形成焊缝，且存在明显熔合区；而高熔点钛合金与熔化焊丝填充金属发生相互作用而形成钎焊连接，避免两种金属液相Ti、Al混合而生成大量脆性的Ti-Al金属间化合物，同时焊丝表面的活性剂能够起到增加焊接熔深的作用，从而获得焊缝成形美观、无裂纹的焊接接头。因此该发明具有提高生产效率，改善接头性能，操作方便的优点。

主权项

一种钛合金与纯铝板的TIG焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：1）选择厚度为2‑3mm的待连接的钛合金板和纯铝板，先将钛合金板待连接面加工出坡口角为35‑40°的坡口；2）对于合金板待连接表面用砂纸充分打磨以去除其表面氧化层，并用乙醇或丙酮清洗母材表面，使待焊面的粗糙度达到Ra 1.8‑3；3）采用直径为2.2‑2.8mm的合金焊丝，其质量百分数成分为：Mg：5.2‑5.8 %，Si：0.15‑0.25 %，Fe：0.2‑0.3 %，Cu：0.03‑0.04 %，Cr：0.1‑0.2 %，Zn：0.06‑0.09 %，Mn：0.10‑0.15 %，Ti：0.05‑0.15 %，余量为Al；4）将焊丝浸入50%H2O+50%HNO3溶液，15‑20min后用清水冲洗后烘干，再用砂纸进行打磨；5）再在焊丝表面涂上活性剂，该活性剂的质量百分比组分为：SiO2：22%； Cr2O3：16%；CaF2：2%；TiO2：3%；MnCl2：21%，其余为BaCl2 ；6）将钛合金板与纯铝板水平对接放置，装配间隙为0.09mm‑0.11mm；7）先对焊件正、背面同时通氩气保护8‑10min，保护气体为纯度大于99.98%的氩气；8）采用填丝TIG焊接进行钨极焊接，氩弧焊接采用钨‑钍电极，钨的含量为99.9%，钨极直径2mm，端部为锥形；工艺参数为：焊接电压12V，焊接电流105‑110A，焊接速度为70mm/min，氩气流量为8‑10L/min；施焊过程中，焊丝与焊件间保持75°夹角，焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池；9）焊接结束后，继续通氩气保护6‑10min。