異種輕質(zhì)合金激光焊接工藝研究.pdf

1、本文主要進(jìn)行了TC4鈦合金與L3工業(yè)純鋁的異種金屬板材激光搭接焊研究。
　　 TC4和鋁之間的焊接屬于異種金屬焊接范疇。但TC4鈦合金和鋁激光焊接除一般異種金屬焊接時容易出現(xiàn)的問題外，還有其特殊的地方如：熔點、激光吸收率相差大等，因此對其焊接性進(jìn)行了分析。
　　 由于鈦合金與鋁對激光的吸收率相差大，因此，采用搭接方式，利用鈦對激光的良好的吸收，將其置于鋁板之上，依靠熱傳導(dǎo)提高鋁板溫度，隨著溫度升高鋁板對激光吸收率大幅增加

2、，從而實現(xiàn)焊接過程。
　　 試驗采用1.5mm厚度的鈦合金板材與1.0mm鋁板，采用光斑直徑為0.3mm，離焦量為0的激光束，改變激光功率與焊速等參數(shù)進(jìn)行多次試驗。通過拉伸試驗、顯微組織及硬度分析對表面形貌、顯微組織、力學(xué)性能及SEM進(jìn)行分析研究。
　　 借用熔合比概念，估算了鋁在焊縫中的含量，鋁含量隨線能量的增加而增加，結(jié)合掃描照片及能譜分析，分析了焊縫中金屬間化合物的形成原因：激光焊接中焊縫冷卻速度很快，熔池存在時間

3、很短，由于試驗采用搭接接頭，鋁板位于鈦合金板的下部，所以鋁沒有足夠的時間到達(dá)焊縫上部。而且熔池中鋁與鈦的熔合主要依靠對流，擴(kuò)散很少，激光焊接具有很大的深寬比，焊縫形狀呈釘型，鋁板則位于釘尖位置，面積很窄，熔池中金屬液體流動阻力大，因此鋁很難到達(dá)焊縫上部，而在焊縫底部富集。所以焊縫底部鋁含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于10％，而形成金屬間化合物。
　　 硬度分析與能譜分析結(jié)果都證明了金屬間化合物的存在。接頭拉伸試驗表明，在功率為1.2kw，焊速為1