TB8鈦合金的電阻焊工藝

TB8鈦合金系美國Timet公司於20世紀80年代末期最先研製的鈦合金(Ti-15Mo-2。7Nb-3A1-0。2Si)。該合金是一種亞穩態β型鈦合金,可用作製造有溫度要。求的飛機結構件或發動機結構件、蜂窩、緊韌體和液壓管材等,還可以用作金屬基複合材料的基體鑄件等。填補了抗氧化、抗腐蝕的高強度抗剪合金的空白,引起了航空航天和其他工業領域的廣泛關注。

常用材料為0。35mm、1。5mm和2。0mm厚的TB8鈦合金板材,其化學成分見圖1。

TB8鈦合金的電阻焊工藝

材料的熱處理狀態如下:①固溶處理(ST)+焊接;②固溶處理(ST)+焊接+時效處理(A);③固溶時效處理(STA)+焊接。固溶處理制度為:845℃,10min,AC;時效處理制度為:670℃,8h,FC,真空度不低於1×10-2Pa。

TB8鈦合金電阻點焊

①TB8鈦合金點焊工藝引數

鈦合金具有比奧氏體不鏽鋼更高的電阻率和更小的熱傳導率,所以熔核幾何寸對點焊引數不敏感,因而引數可調範圍寬。再者,鈦合金的高溫強度低於奧氏體不鏽鋼的高溫強度,焊接時可採用比點焊相同厚度奧氏體不鏽鋼時更低的電極電壓。雖然鈦合金在高溫時易大量吸收氧、氮、氫而脆化,但點焊時熔化金屬處於塑性殼內與大氣隔絕,故焊接性甚好,一般不需要保護氣體。

對0。35mm和1。5mm規格的TB8鈦合金板材先後在 交流點焊機上進行點焊工藝試驗。大量事實證明,TB8鈦合金採用合適的工藝程式及焊接規範引數,可以進行電阻點焊。其點焊規範引數適應範圍比較寬。確定的TB8鈦合金點焊參考工藝規範見圖2。

TB8鈦合金的電阻焊工藝

焊後點焊接頭經外觀、低倍檢驗及X射線探傷,未發現缺陷,點焊焊點質量較好。

②TB8鈦合金點焊接頭效能

對TB8鈦合金板材不同熱處理狀態的點焊焊接接頭效能作了測試。這裡兩種不同規格的TB8鈦合金不同熱處理狀態下的點焊接頭的核心尺寸和單點抗剪下力。具體效能見圖3。

TB8鈦合金的電阻焊工藝

從圖3可看出,0。35m厚的薄板點焊接頭單點抗剪力焊後時效處理明顯好於焊前時效狀態;而對1。5mm的板材而言,焊前時效的焊點抗剪力卻優於焊後處理狀態。試驗中0。35mm焊點焊著率80%,1。5mm板材的焊著率約60%。可以分析為,在接受點焊瞬間大熱量作用時,薄板的導熱效果明顯要好,晶粒長大的趨勢要弱,加之焊後時效強化相的析出,因而焊後時效的作用突出。相反,1。5mm的板材受熱作用強烈,時間短;晶粒長大明顯,且在瞬間內向β相的轉變不完全,使得焊後時效的作用不突出。總之,TB8鈦合金電阻點焊能蕕良好焊點。

TB8鈦合金的電阻焊工藝

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