钛拥有高比强度、、、耐高温、、、高韧性、、、低密度、、、导热机能好、、、较宽的工作温度领域和抗委顿性好等利益
，
，，尤其是拥有优异的抗侵蚀机能
，
，，能在大无数酸、、、碱、、、盐及海水中不侵蚀。因而
，
，，钛在国防、、、航空、、、航天、、、石油、、、化工等领域得到了宽泛的利用
，
，，钛及钛合金已经成为航空航天工业的支柱之一。目前先进发起机的压气机盘、、、压气机叶片、、、电扇叶片以及机匣等均由钛合金制作
，
，，即实现压气机全钛化规划。在实际中针对TC4钛合金叶片（表1)
，
，，分析其焊接步骤
，
，，总结出最佳工艺参数。

表1 TC4钛合金化学成分

1、、、焊接步骤的分析比力

TC4钛合金拥有较好的焊接性和塑性
，
，，由于钛是一种活跃金属
，
，，焊接后出现的凸起问题是气体等杂质传染而引起焊接接头脆化、、、气孔和裂纹。

1.1 钨极氩弧焊

TC4钛合金化学性质非；；钤
，
，，极易与氢、、、氧等气体产生作用
，
，，因而焊接时要严格节制焊接资料纯度
，
，，氩气纯度不低于99.99%
，
，， 氧含量应小于0.002%, 氮含量应小于0.005%, 氢含盘应小于0.002% 。常用的钨极氩弧焊步骤存在能量密度低、、、焊接熔深浅等不及
，
，，直接影响其成效：：
：附忧
，
，，先将焊剂粉末用无水乙醇稀释成糊状
，
，，并刷涂在装夹好的试件对接焊缝上理论
，
，，焊剂层的宽度约为10~15mm , 厚度约0.03mm。正、、、背面都要用氢气；；：：
：附庸娣度绫2所示。

表2 TC4钛合金手工钨极氩弧焊规范

1.2 等高子弧焊

等离子弧的能责密度介千电弧与电子束之间
，
，，用等离子弧焊接钛及钛合金
，
，，能获得优质的焊接接头。与氩弧焊比力拥有热影响区小、、、焊件变形较小的利益。同时
，
，，由于钛比重小
，
，，液态钛理论张力较大
，
，，所以有利于进行“小孔效应”等离子弧焊
，
，，可焊接更厚一些的板材而不必要开坡口。既不用填充资料
，
，，又能一次焊好
，
，，减轻了基体金属的过热水平。有利于焊接区少受气体传染
，
，，从而更进一步提高了接头的机械机能。

以8mm厚TC4钛板为例
，
，，选取 等离子弧焊比选取钨极氩弧焊提高效能5~6倍。其焊接规范见表3。

表3  8mm厚TC4钛板等离子弧焊接规范

1.3 真空电子束焊

利用真空电子束焊焊接TC4钛合金能获得很高的接头质量。由于电子束能量密度大
，
，，温度极高
，
，，焊缝深宽比可达25:1, 焊件不开坡口
，
，，可单边急剧焊接厚达50mm以上的钛及钛合金板
，
，，也能焊极薄的焊件。电子束接头的热影响区很窄
，
，，焊接变形盘很小
，
，，故能够焊接经机械加工及热处置后的精密零件。别的由于在真空室中(10-5mmHg ,1mmHg = 133.322Pa)焊接
，
，，空气极度纯净
，
，，焊缝所含氧 、、、氮、、、氢 昼远较氩弧焊低
，
，，再加上焊接接头中晶粒长大偏差很小
，
，，故整个焊接接头机能良好。

1.4 激光焊

激光焊拥有其他焊接步骤不具备的优势
，
，，激光拥有其他通常光所齐全不具备的个性
，
，，即方向性好、、、亮度高、、、单色性好以及有关性好等个性。激光焊重要利用激光光束的高度平行性、、、单色性和极高的功率密度或能量密度等特点
，
，，焊接时选取 YAG 激光器
，
，，最大功率为4kW, 工作理论被迅速加热升温、、、溶解并产生剧烈的汽化
，
，，巨大的金属蒸汽反冲压力使 液体金属理论向下凹陷
，
，，形成凹坑
，
，，周图溶解的金属和内部金屑蒸汽等离子体形成焊接热源。激光焊焊接速度快
，
，，热影响区小。

钛合金焊接时
，
，，气孔是最容易出现的缺点
，
，，占所出缺点的一半以上。为预防气孔
，
，，试件理论涂碱金属－碱土金属的卤化物
，
，，了局气孔显著削减
，
，，并且焊缝宽度减半
，
，，熔深增长一倍以上
，
，，这是由于碱金属－碱土金属的卤化物导入电弧区能使焊缝变窄
，
，，熔深增长：：
：附庸讨
，
，，氢氩气从焊枪和焊接夹具两面同时加人
，
，，正背面；；て鹘荚10~26L/min之间变动
，
，，通常提前 送气与延时闭气功夫为20~35s。

为了提高接头激光焊后的机能
，
，，对接头部位进行了焊后热处置
，
，，热处置机制为480℃固溶强化＋空冷＋80 ℃时效10h热 处置后接头的强度有很大的提高
，
，，约为母材的95% , 有些试样的抗拉强度甚至与母材相当
，
，，但塑性略有降落。

2、、、结论

通过对TC4钛合金常用的焊接步骤进行总结（如表4暗示 ）
，
，，得出最佳工艺参数
，
，，重点钻研了YAG激光焊接
，
，，通过对比能够看出激光焊接成效最好。

表4  TC4钛合金焊接接头一些机能的比力

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