[发明专利]钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法

权利要求书

1.一种钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：采用高熵合金粉末作为填料对钛合金和铝合金异种材料进行激光焊接，利用高熵合金的高熵效应和迟滞扩散效应，阻止母材混合并发生反应生成脆性金属间化合物，改善接头塑性，降低接头的裂纹敏感性；激光束完全照射在高熵合金粉末上；在焊接接头中形成面心立方结构，利用面心立方结构塑性及韧性，在焊接冷却过程中通过塑性变形缓解接头的焊接残余应力；包括以下步骤：

步骤一、清理：在焊接之前，对待焊接工件执行清理操作，得到清理后的待焊接件；

步骤二、装配：将钛合金金属板在上、铝合金板在下进行搭接；利用焊接夹具对待焊接的钛合金金属板和铝合金板施加夹紧力；固定激光器位置；

步骤三、设置焊接参数：将装配好的工件放置于光纤激光器焊接室内，将配置好的高熵合金粉末预置于两板接合处，预置厚度为1mm；调整激光焊接工艺参数；

步骤四、焊接：调节好焊接参数后，对待焊接工件进行激光焊接；在进行激光焊接时，激光束指向钛合金金属板和铝合金板的搭接中心；焊接完成之后，自然冷却工件，随后取出工件。

2.根据权利要求1所述的钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：步骤二中所述的待焊接的钛合金金属板和铝合金板的厚度分别为1mm。

3.根据权利要求1所述的钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：步骤一所述的对待焊接工件执行清理操作，具体是：使用砂纸将铝合金及钛合金表面的氧化膜清洗掉，并使用丙酮清洗，保持待焊面的平整、干净。

4.根据权利要求1所述的钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：步骤三所述的激光焊接工艺参数为：焊接功率为660W，焊接速度为10mm/s，激光光斑直径1.5~1.6mm。

5.根据权利要求1所述的钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：激光入射角度为40~45度。

6.根据权利要求1所述的钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：所述的填料是摩尔比为1:1:1:0.5:1.5的Co、Ni、Cu、Nb、V高熵合金粉末。

7.根据权利要求1所述的钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：所述的钛合金金属板的材料的化学成分按重量百分比为：钛89.8%、铝6.5 %和钒3.7 %；所述的铝合金板的材料的化学成分按重量百分比为：铝97.65 %、镁0.62 %、硅0.796 %、锰0.656%、钛0.01 %、铬0.018 %、铜0.02 %、铁0.217 %、镍0.003%和锌0.01%。

8.根据权利要求1至7任一项所述的钛合金和铝合金异种材料的激光焊接方法，其特征在于：所述的钛合金为TC4钛合金，所述的铝合金为6082铝合金。