Notas de proceso de mecanizado y soldadura de piezas de aleación de titanio TC4
Los métodos comunes de soldadura para titanio y aleaciones de titanio incluyen: soldadura por arco de argón, soldadura por arco sumergido, soldadura por haz de electrones al vacío y similares.
La soldadura por arco de argón de tungsteno se utiliza para espesores inferiores a 3 mm, y la soldadura por arco de argón se realiza durante más de 3 mm. La pureza del argón no es inferior al 99,99%, y el contenido de aire y vapor de agua en el argón está estrictamente controlado.
En la actualidad, para la aleación de titanio TC4, la soldadura por arco de argón o de la soldadura por arco de plasma se utiliza a menudo para la soldadura, pero ambos métodos necesitan para ser llenado con materiales de soldadura.
Debido a la limitación de gas de protección, la pureza y el efecto, el contenido de oxígeno de los aumentos de las articulaciones, la fuerza disminuye y la deformación después de la soldadura es grande.
Se utilizan soldadura por haz de electrones y soldadura por haz de láser. La siguiente es una descripción de la soldadura de precisión y las precauciones para la aleación de titanio TC4.
1. Problema del agujero de soldadura
Los poros en la soldadura son los defectos más comunes en las aleaciones de titanio soldadas, y el hidrógeno y el oxígeno presentes en la región del arco del metal a soldar son las principales causas de los poros. La soldadura de haz de electrones de aleación de titanio TC4 tiene pocos defectos de ventilación en la soldadura. Con este fin, la investigación se centra en los factores del proceso para formar poros en soldaduras soldadas con láser.
De los resultados de la prueba se puede ver que los poros en la soldadura están estrechamente relacionados con la energía de la línea de soldadura durante la soldadura láser. Si la energía de la línea de soldadura es moderada, solo hay un número muy pequeño de poros o incluso ningún poro en la soldadura. Si la energía de la línea es demasiado grande o demasiado pequeña, se producirán defectos graves en los poros en la soldadura. Además, si hay defectos de porosidad en la soldadura también está relacionado con el grosor de la pared de la soldadura. Al comparar los resultados de la prueba de la muestra, se puede ver que a medida que aumenta el espesor de la pared de la soldadura, aumenta la probabilidad de aparición de poros en la soldadura.
2, la calidad interna de la soldadura
Muestra de soldadura a tope de placa de titanio mediante soldadura por haz de electrones y soldadura por láser para examinar la calidad interna de la soldadura. Después de la prueba, la calidad interna de la soldadura es defectuosa por rayos X, hasta los requisitos GB3233-87 Nivel II. No aparecen grietas en la superficie y en el interior de la soldadura, la apariencia de la soldadura está bien formada y el color es normal.
3. Profundidad de soldadura y su fluctuación.
La aleación de titanio se usa como un componente de ingeniería, que tiene ciertos requisitos sobre la profundidad de soldadura, de lo contrario no puede cumplir con los requisitos de resistencia del componente;
Además, para lograr una soldadura de precisión, es necesario controlar la fluctuación de la profundidad de la soldadura. Con este fin, se soldaron dos pares de anillos de prueba a tope mediante soldadura por haz de electrones y soldadura por láser, respectivamente. Después de soldar, el anillo de prueba se diseccionó longitudinal y lateralmente para investigar la profundidad de soldadura y las fluctuaciones de profundidad de soldadura. Los resultados muestran que la profundidad de soldadura promedio de la soldadura de haz de electrones puede alcanzar 2.70 mm o más. El rango de fluctuación de profundidad de soldadura es -5.2 ~ + 6.0%, sin exceder ± 10%; La profundidad de soldadura promedio de la soldadura soldada por láser es de aproximadamente 2.70 mm, y la profundidad de soldadura fluctúa de -3.8 a + 5.9%, sin exceder ± 10%.
4, análisis de deformación articular
El anillo de prueba a tope se utiliza para inspeccionar la deformación de la soldadura de la junta, y se detecta la deformación radial y axial del anillo de prueba a tope. Los resultados muestran que la deformación de la soldadura por haz de electrones y la soldadura por láser es muy pequeña. La deformación por contracción radial de la soldadura por haz de electrones es f 0.05 ~ f 0.09 mm, y la contracción axial es 0.06 ~ 0.14 mm; La deformación por contracción radial de la soldadura por láser es f 0.03 ~ f 0.10mm, y la deformación por contracción axial es 0.02 ~ 0.03mm.
5, análisis de costura de soldadura de titanio
Después de la detección química, la estructura de soldadura es a + b, y la microestructura es cristal columnar + cristal equiaxial. Aparece una pequeña cantidad de listones de martensita, el tamaño de grano está cerca de la matriz, la zona afectada por el calor es estrecha y la morfología y características son ideales.
Después de la investigación, se puede concluir que:
Para la aleación de titanio TC4, ya sea soldadura por láser o soldadura por haz de electrones, siempre que los parámetros del proceso coincidan adecuadamente, la calidad interna de la soldadura puede cumplir con los requisitos de soldadura de la norma nacional GB3233-87II. Realice la soldadura de precisión de la aleación de titanio TC4; La apariencia de la soldadura está bien formada y el color es normal; la altura de la soldadura es pequeña y no se generan defectos tales como socavaciones, abolladuras y grietas en la superficie.
La soldadura por arco de argón de tungsteno se utiliza para espesores inferiores a 3 mm, y la soldadura por arco de argón se realiza durante más de 3 mm. La pureza del argón no es inferior al 99,99%, y el contenido de aire y vapor de agua en el argón está estrictamente controlado.
Debido a la limitación de gas de protección, la pureza y el efecto, el contenido de oxígeno de los aumentos de las articulaciones, la fuerza disminuye y la deformación después de la soldadura es grande.
Se utilizan soldadura por haz de electrones y soldadura por haz de láser. La siguiente es una descripción de la soldadura de precisión y las precauciones para la aleación de titanio TC4.
1. Problema del agujero de soldadura
Los poros en la soldadura son los defectos más comunes en las aleaciones de titanio soldadas, y el hidrógeno y el oxígeno presentes en la región del arco del metal a soldar son las principales causas de los poros. La soldadura de haz de electrones de aleación de titanio TC4 tiene pocos defectos de ventilación en la soldadura. Con este fin, la investigación se centra en los factores del proceso para formar poros en soldaduras soldadas con láser.
De los resultados de la prueba se puede ver que los poros en la soldadura están estrechamente relacionados con la energía de la línea de soldadura durante la soldadura láser. Si la energía de la línea de soldadura es moderada, solo hay un número muy pequeño de poros o incluso ningún poro en la soldadura. Si la energía de la línea es demasiado grande o demasiado pequeña, se producirán defectos graves en los poros en la soldadura. Además, si hay defectos de porosidad en la soldadura también está relacionado con el grosor de la pared de la soldadura. Al comparar los resultados de la prueba de la muestra, se puede ver que a medida que aumenta el espesor de la pared de la soldadura, aumenta la probabilidad de aparición de poros en la soldadura.
2, la calidad interna de la soldadura
Muestra de soldadura a tope de placa de titanio mediante soldadura por haz de electrones y soldadura por láser para examinar la calidad interna de la soldadura. Después de la prueba, la calidad interna de la soldadura es defectuosa por rayos X, hasta los requisitos GB3233-87 Nivel II. No aparecen grietas en la superficie y en el interior de la soldadura, la apariencia de la soldadura está bien formada y el color es normal.
3. Profundidad de soldadura y su fluctuación.
La aleación de titanio se usa como un componente de ingeniería, que tiene ciertos requisitos sobre la profundidad de soldadura, de lo contrario no puede cumplir con los requisitos de resistencia del componente;
Además, para lograr una soldadura de precisión, es necesario controlar la fluctuación de la profundidad de la soldadura. Con este fin, se soldaron dos pares de anillos de prueba a tope mediante soldadura por haz de electrones y soldadura por láser, respectivamente. Después de soldar, el anillo de prueba se diseccionó longitudinal y lateralmente para investigar la profundidad de soldadura y las fluctuaciones de profundidad de soldadura. Los resultados muestran que la profundidad de soldadura promedio de la soldadura de haz de electrones puede alcanzar 2.70 mm o más. El rango de fluctuación de profundidad de soldadura es -5.2 ~ + 6.0%, sin exceder ± 10%; La profundidad de soldadura promedio de la soldadura soldada por láser es de aproximadamente 2.70 mm, y la profundidad de soldadura fluctúa de -3.8 a + 5.9%, sin exceder ± 10%.
4, análisis de deformación articular
El anillo de prueba a tope se utiliza para inspeccionar la deformación de la soldadura de la junta, y se detecta la deformación radial y axial del anillo de prueba a tope. Los resultados muestran que la deformación de la soldadura por haz de electrones y la soldadura por láser es muy pequeña. La deformación por contracción radial de la soldadura por haz de electrones es f 0.05 ~ f 0.09 mm, y la contracción axial es 0.06 ~ 0.14 mm; La deformación por contracción radial de la soldadura por láser es f 0.03 ~ f 0.10mm, y la deformación por contracción axial es 0.02 ~ 0.03mm.
5, análisis de costura de soldadura de titanio
Después de la detección química, la estructura de soldadura es a + b, y la microestructura es cristal columnar + cristal equiaxial. Aparece una pequeña cantidad de listones de martensita, el tamaño de grano está cerca de la matriz, la zona afectada por el calor es estrecha y la morfología y características son ideales.
Después de la investigación, se puede concluir que:
Para la aleación de titanio TC4, ya sea soldadura por láser o soldadura por haz de electrones, siempre que los parámetros del proceso coincidan adecuadamente, la calidad interna de la soldadura puede cumplir con los requisitos de soldadura de la norma nacional GB3233-87II. Realice la soldadura de precisión de la aleación de titanio TC4; La apariencia de la soldadura está bien formada y el color es normal; la altura de la soldadura es pequeña y no se generan defectos tales como socavaciones, abolladuras y grietas en la superficie.
