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专利号: 2021116397957
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于钛合金焊接的Ti‑A1‑V‑Y填充层,其特征在于:所述填充层用于Ti6Al4V钛合金板材对接接头开U型坡口的激光焊接,U型坡口的开口宽度为0.8mm‑1.2mm;

所述填充层由金属元素钛、铝、钒、钇组成,各个金属元素质量百分比为铝6%,钒4%,钇0.1%‑0.7%,余量为钛;

所述填充层的制备方法如下:

S1、按所述钛合金中各个金属元素质量百分比含量称取钛颗粒、铝颗粒、钒颗粒和钇颗粒;

S2、把称取好的金属颗粒放入真空感应炉中,在保护气体下反复翻转熔炼,得到合金液;反复翻转熔炼的过程中,真空感应炉的电流保持在200A‑250A之间,电压保持在14V‑16V之间;

S3、将合金液在真空感应炉中保温处理,保温时间为13min‑18min,保温度为1600℃‑

1800℃;

S4、将保温过后的合金液进行浇铸,得到合金定;

S5、将合金锭利用电火花线切割的方法制备成与U型坡口适配的填充层。

2.根据权利要求1所述的一种用于钛合金焊接的Ti‑A1‑V‑Y填充层,其特征在于:所述填充层中钇的质量百分比为0.1%‑0.5%。

3.根据权利要求1所述的一种用于钛合金焊接的Ti‑A1‑V‑Y填充层,其特征在于:所述填充层用于厚度为2mm‑4mm的钛合金板材焊接,钛合金板材开的U型坡口的底部间隙余量为

0.1mm‑0.5mm。

4.一种权利要求1所述的Ti‑A1‑V‑Y填充层用于钛合金焊接的焊接方法,其特征在于:所述焊接方法步骤如下:

S1、在Ti6Al4V钛合金板材的待焊接部位开设U型焊接坡口,组成对接接头,所述U型坡口的开口宽度为0.8mm‑1.2mm;

S2、将Ti‑A1‑V‑Y填充层置于Ti6Al4V钛合金板材对接接头的U型坡口内,通过夹具固定,组成待焊焊接接头;

S3、对待焊焊接接头进行激光焊接,焊接过程中采用氩气作为保护气体;

激光焊接的工艺参数为:激光功率为2000W‑4000W,离焦量为0mm‑1mm,选用负离焦,焊接速度为20mm/s‑30mm/s,保护氩气流量为12L/min‑20L/min。

5.根据权利要求4所述Ti‑A1‑V‑Y填充层用于钛合金焊接的焊接方法,其特征在于:所述Ti6Al4V钛合金板材厚度为2mm‑4mm,Ti6Al4V钛合金板材待焊接部位开设的U型焊接坡口的底部间隙余量为0.1mm‑0.5mm。

6.根据权利要求5所述Ti‑A1‑V‑Y填充层用于钛合金焊接的焊接方法,其特征在于:所述对待焊焊接接头进行激光焊接的工艺参数为:激光功率为3000W‑4000W,离焦量为0mm‑

0.75mm,焊接速度为25mm/s‑26mm/s,保护氩气流量为12L/min‑20L/min。

7.根据权利要求4所述Ti‑A1‑V‑Y填充层用于钛合金焊接的焊接方法,其特征在于:所述Ti6Al4V钛合金板材厚度为3mm,Ti6Al4V钛合金板材待焊接部位开设的U型焊接坡口的开口宽度为1.0mm,底部间隙余量为0.3mm。

8.根据权利要求7所述Ti‑A1‑V‑Y填充层用于钛合金焊接的焊接方法,其特征在于:所述对待焊焊接接头进行激光焊接的工艺参数为:激光功率为3500W,离焦量为0mm,焊接速度为25mm/s,保护氩气流量为16L/min。