一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115821186A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211633826.2C22F1/02(2006.01)(22)申请日2022.12.19B23K26/21(2014.01)B23K26/142(2014.01)(71)申请人哈尔滨焊接研究院有限公司B23K26/70(2014.01)地址150028黑龙江省哈尔滨市松北区创B23K103/14(2006.01)新路2077号(72)发明人方乃文武鹏博黄瑞生徐锴龙伟民冯消冰孙徕博邹吉鹏尹立孟秦建曹浩陈玉华张天理(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211专利代理师刘景祥(51)Int.Cl.C22F1/18(2006.01)C21D9/50(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图7页(54)发明名称一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法(57)摘要本发明公开了一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法包括以下步骤：S100、对待焊试板进行激光填丝焊接；S200、将经过激光填丝焊接后的焊接试板在800‑1200℃的真空环境内加热一段时间后，再随炉冷却至室温。本发明的一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，可以提高钛合金焊接接头的塑韧性，并可以保证焊缝强度。为大规模钛合金焊接接头的推广应用提供技术支撑。CN115821186ACN115821186A权利要求书1/1页1.一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，其特征在于，所述提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法包括以下步骤：S100、对待焊试板进行激光填丝焊接；S200、将经过激光填丝焊接后的试板在800‑1200℃的真空环境内加热一段时间后，再随炉冷却至室温。2.根据权利要求1所述的一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，其特征在于，在S100中，具体包括以下步骤：S110、对待焊试板进行坡口加工，加工完成后进行预处理，再进行装夹；S120、在惰性保护气体的保护下，采用激光填丝焊接方法以激光束圆形摆动模式进行待焊试板坡口填充；S130、使用单激光进行打底，共计填充6道填充层完成焊接。3.根据权利要求2所述的一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，其特征在于，在S110中，所述坡口加工具体为：将所述待焊试板加工成Y型坡口。4.根据权利要求3所述的一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，其特征在于，在S120中，所述待焊试板的尺寸为400mm×200mm×20mmTC4钛合金板，化学成分为6.30％Al、4.11％V、0.018％Fe、0.024％C、0.007％N、0.001％H、0.14％O和余量Ti；所述激光填丝焊接方法中采用的药芯焊丝为Ti‑Al‑V系金属粉芯药芯焊丝，所述药芯焊丝熔敷金属的化学成分为：6.10％Al、4.15％V、0.04％Fe、0.012％C、0.006％N、0.001％H、0.02％O和余量Ti。5.根据权利要求1所述的一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，其特征在于，在S200中，具体的，在真空环境中加热的温度为990℃。6.根据权利要求5所述的一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，其特征在于，在S200中，具体的，在真空环境内加热的时间为2h。2CN115821186A说明书1/7页一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法技术领域[0001]本发明涉及一种提高钛合金焊接接头塑韧性的热处理方法，属于焊接加工技术领域。背景技术[0002]钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优点，广泛应用于武器装备和深海工业领域。其中TC4钛合金是一种典型α‑β双相钛合金，兼具α型和β型钛合金的优点，是应用范围最为广泛的钛合金之一。与传统焊接技术相比，窄间隙激光填丝焊具有热输入小、热影响区狭窄、焊接效率高等诸多优点，同时利用填充焊丝对烧损合金和有益合金元素的补充，可以进一步对焊接接头组织性能优化，从而在钛合金焊接领域获得大量应用。[0003]窄间隙激光填丝焊接过程是单道多层填充金属的累计，而多层焊接过程中的多次热循环必然会使焊缝组织变得极为复杂和不均匀，导致焊接接头在超塑性成形时的应力变形不均匀，从而影响钛合金焊接零部件的服役安全性能，为其在工业生产中的应用提供了难题。钛合金的导热性能较差，在激光高能束焊接条件下，钛合金焊缝熔池温度较高，给高温β相晶粒的长大提供了充裕条件，并且焊后较快的冷却速度会造成切变生成的α'马氏体含量较高，进而直接影响获得焊接接头的塑韧性。因此，采用热处理手段来进一步调控焊缝组织构成、形态及分布，进而优化焊接接头的力学性能是一种较为理想的方法。[0004]钛合金的组织结构对热处理工艺较为敏感，热处理可以通过改变钛合