[发明专利]一种带自熔边的钛合金高尔夫球头的焊接方法及其铸件

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛合金加工技术，特别是一种带自熔边的钛合金高尔夫球 头的焊接方法及其铸件。

背景技术

目前，高尔夫球头基本都采用了钛合金结构，高尔夫球头的设计越来越复 杂，壁厚越来越薄，这就给铸造技术造成了很多技术问题。

高尔夫球头打击面也称为Face，在近3年中，大部分钛合金高尔夫球头Face 结构都已经变成了自熔边的结构，这种结构取代了焊接过程中的手工加料动作， 使作业标准化，有着显著的优越性，但是这种结构在焊接后研磨时出现 70％～100％的缩孔，造成补焊现象，补焊时又引起了凹凸等不良问题，导致报废 比例居高不下，这种现象一直困扰着国内外球头生产厂家，在这段时间里进行 了一些相关的改善测试，都没有效果；此外，因焊接设备和技术条件的限制， 一部分钛合金加工单位一直不能取消自熔边的结构，为适应此种结构需要进行 工艺的改善。

电子束脉冲焊接技术在高尔夫球头领域的应用一直被台湾厂商所控制，而各 家的细节工艺又有不同，都是保密的；而国内厂家都未涉及此领域，就电子束 脉冲焊接而言，大陆厂家主要应用于航空领域，以板材焊接为主，其作业方法 及焊料的添加方式都与台湾厂商用于高尔夫球头生产中的不同，故在国内还没 有此方面的资料可做参考。

现有技术涉及两个方面，首先是焊接方面，目前高尔夫球头业大多都采用 MIG/MAG的焊接方式即电子束脉冲焊接方式进行Face面的组合，而这种方式 每个厂家的区别就是焊接的条件控制，但在所有的厂家中都对焊道均匀有要求， 而且能达到一个稳定的程度；在不使用MIG/MAG的焊接而采用氩弧焊即TIG 焊接时，其焊道的宽度要更宽；再者就是铸造方面，高尔夫球头的设计越来越 复杂，壁厚越来越薄，目前普遍分布在0.6～1.0mm之间，偏于0.6mm；而且其 表面积也越来越大，辅助浇口较小起不到补缩的作用，反而增加了不良，辅助 浇口较大时又引起凹凸，所以Face自熔边仅仅靠主浇口进行补缩，在金属凝固 理论上，这种自熔边的结构必然导致缩孔存在。

因此，为适应自熔边结构的焊接问题，需要设计一种新的自熔边的钛合金 高尔夫球头焊接方法，以改善相应的加工工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带自熔边的钛合金高尔夫球头的 焊接方法及其铸件，解决现有的技术导致Face面组合研磨后，缩孔外漏的比例 高，从而需要再次补焊，造成焊凹、焊破等报废等问题。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

一种带自熔边的钛合金高尔夫球头的焊接方法，其特征在于：在钛合金 高尔夫球头铸件的本体部分预留高度为1.0～1.4mm的自熔边，自熔边与球头本 体交接的宽度为0.2～0.5mm，高尔夫球头外表面与自熔边交接的R角宽度为 0.5mm，并使用与带自熔边的钛合金高尔夫球头的自熔边相适应的焊接锻件进 行焊接，MIG/MAG电焊时的焊道宽度不小于4mm，控制电流使焊透量达到 1.3～2.5mm。

一种用于带自熔边的钛合金高尔夫球头的焊接方法的钛合金高尔夫球头铸 件，特征在于在钛合金高尔夫球头铸件的本体部分预留高度为1.0～1.4mm的自 熔边，自熔边与球头本体交接的宽度为0.2～0.5mm，高尔夫球头外表面与自熔 边交接的R角宽度为0.5mm。

由于目前高尔夫球头的模具都是3轴以上的计算机数控机床铣出的模具， 精度可以达到+/-0.01mm，只要开模具的CAD图档设定范围不超过需求的上下 限，即可满足尺寸设定需求。这样，就可以在加工模具时候在高尔夫球头模具 的本体部分预留高度为1.0～1.4mm、宽度为0.2～0.5mm、R角宽度为0.5mm 的多余区域，这样，在进行浇铸时候，即可形成需要的自熔边；这时，自熔边 与本体部分交接部分的宽度尺寸范围可以是0.7～1.0mm，只要能满足铸造的强 度需求即可满足焊接重熔缩孔的条件。

本发明的带自熔边的钛合金高尔夫球头焊接方法，自熔边在焊接过程起 到了取代焊丝的作用，这样使焊料成分与本体成分相同，降低焊后的色差。