[发明专利]钛基复合材料焊接及焊后热处理方法

权利要求书

1.一种钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，采用两个待焊的钛基复合材料焊件对接或搭接，实现同种钛基复合材料的高质量接头焊接，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对待焊的钛基复合材料板材进行除油、酸洗、光亮处理等焊前表面预处理，去除母材油污、氧化物和附着物；

(2)将步骤(1)预处理后的焊件对接或搭接，采用CO₂连续激光焊接工艺焊接钛基复合材料板材，采用高纯氩气对母材焊缝正反面进行气体保护；

(3)在真空条件下，采用(950～1100)℃/(0.5～2)h+(850～1000)℃/(0.5～2)h+(400～500)℃/(1～5)h热处理制度对钛基复合材料激光焊接接头进行焊后热处理；

(4)将经过热处理后的钛基复合材料激光焊接接头进行随炉冷却或空气冷却。

2.根据权利要求1所述的钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的钛基复合材料板材包括增强体，所述增强体为TiB、TiC和稀土氧化物颗粒中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的钛基复合材料板材为两边等厚的板材，且其厚度为0.5～3.0mm。

4.根据权利要求1所述的钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的除油剂为QTA-300型，其与水配比为1∶10～1∶30，溶液温度为50℃。

5.根据权利要求1所述的钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的酸洗在室温下用质量浓度为40％的氢氟酸、质量浓度为70％的硝酸和质量浓度为40％的盐酸配比成的混合溶液中进行，且三者的浓度按体积比计算分别为：氢氟酸(0.2～2.0)％∶硝酸(6～20)％∶盐酸(25～50)％，浸泡时间为8～20min。

6.根据权利要求1所述的钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的光亮处理在用质量浓度为70％的硝酸和质量浓度为40％的氢氟酸配比成的混合溶液中进行，且二者的浓度按体积比计算分别为：硝酸(15～45)％∶氢氟酸(2～8)％，光亮处理时间为：3～10min，溶液温度在45℃～70℃。

7.根据权利要求1所述的钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，其特征在于，步骤(2)中激光焊接工艺参数为：连续激光功率为1000～3000W，焊接速度为0.2～5.0m/min，离焦量为(-2.5～-0.5)mm，保护气体氩气流量为：正反面气体流量10～35L/min，尾拖罩气体流量5～30L/min。