[发明专利]一种提高焊接性能的钛合金板材焊接方法

权利要求书

1.一种提高焊接性能的钛合金板材焊接方法，其步骤如下：

S1、取厚度为2mm-4mm的Ti6Al4V钛合金板材，在钛合金板材的待焊接部位开设V型焊接坡口，组成对接接头，焊接坡口的坡口角度为18°-22°，坡口的上开口宽0.8mm-1.2mm，坡口间隙为0mm-1mm，坡口钝边为0.1mm-0.5mm；

S2、按6wt％Al，4wt％V，0.1-0.7wt％Ce，余量为Ti的质量百分比称取金属颗粒，通过真空感应熔炼制备合金锭，然后通过机械加工将合金锭 加工成与钛合金板材焊接坡口适配的过渡层；

S3、将步骤S2制备的过渡层置于Ti6Al4V钛合金板材对接接头的焊接坡口内，通过夹具固定，组成待焊焊接接头；

S4、对待焊焊接接头进行脉冲激光焊接，焊接过程中采用氩气作为保护气体；

焊接的工艺参数为：脉冲频率为20Hz-30Hz，脉宽为23ms-27ms，焊接速度为22mm/s-28mm/s，激光基值功率为2800W-3200W，激光峰值功率为3800W-4200W，保护氩气流量为12L/min-20L/min。

2.根据权利要求1所述的一种提高焊接性能的钛合金板材焊接方法，其特征在于：所述步骤S1中Ti6Al4V钛合金板材厚度为3mm，坡口的上开口宽1.0mm，坡口间隙为0mm，坡口钝边为0.3mm。

3.根据权利要求1所述的一种提高焊接性能的钛合金板材焊接方法，其特征在于：所述步骤S2过渡层中Ce的质量百分比为0.1-0.5％wt％。

4.根据权利要求1所述的一种提高焊接性能的钛合金板材焊接方法，其特征在于：所述步骤S2通过真空感应熔炼制备合金锭的具体方法如下：

S21、把称取好的金属颗粒放入真空感应炉中，在保护气体下反复翻转熔炼，得到合金液；反复翻转熔炼的过程中，真空感应炉的电流保持在200A-250A之间，电压保持在14V-16V之间；

S22、将合金液在真空感应炉中保温处理，保温时间为13min-18min，保温温度为1600℃-1800℃；

S23、将保温过后的合金液进行浇铸，得到合金锭。

5.根据权利要求1所述的一种提高焊接性能的钛合金板材焊接方法，其特征在于：所述步骤S2通过机械加工将合金锭加工成与钛合金板材焊接坡口适配的过渡层的具体方法是利用电火花线切割的方法将合金锭利用制备成与钛合金板材焊接坡口适配的过渡层。

6.根据权利要求1所述的一种提高焊接性能的钛合金板材焊接方法，其特征在于：所述步骤S4脉冲激光焊接的焊接工艺参数为脉冲频率为25Hz，脉宽为25ms，焊接速度为25mm/s，激光基值功率为3000W，激光峰值功率为4000W。