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镍基合金板, 在焊接前及焊接过程中,在薄板两端沿平行于焊缝方向整体施加一低于材料屈服极限的预加拉应力,预应力F大小分别为与。采用Proto公司的XRD型应力测量仪对焊接后焊缝上及垂直于焊缝方向的残余应力进行测量[],精度为MPa;并使用美国BrownSharpe公司生产的GLOBALSTATUS型三坐标测量机对铝板表面变形情况进行测量,其大允许探测误差为m。经焊前测试,退火试样表面残余应力水平处于MPa以内,对后续的焊接影响较小。zjdrzjyhzrj。
由于电子束焊接时,熔池下部的金属较熔池上部的金属先凝固,焊缝下部金属高温停留时间短,而上部金属停留时间长,图TC钛合金母材显微组织FigThemicrostructureofbasematalofTCalloymma)母材低倍组织b)母材高倍组织表TC钛合金的化学成分在航空结构的设计中,要求材料一方面有高的比强度和塑性,另一方面具有高的断裂韧性和疲劳强度。由于钛合金具有较高的比强度X良的热稳定性和热加工性,在和民用航空器的结构中被广泛应用[]。
镍基合金板, 表铝合金母材及焊丝的化学成分质量分数,%)丝焊接,如图所示。焊接过程中通入两路氩气保护熔池和焊缝高温区的正反面成形。图激光填丝焊接装置示意图焊接实验采用平板堆焊方式,均采用kW激光功率焊接,对两种焊丝及送丝速度对焊缝成形的影响进行了分析。为便于研究填充焊丝对焊缝截面形态的影响,提取焊缝截面的特征几何参数,见图,FW表示焊缝正面熔宽,BW表示焊缝背面熔宽,FR表示焊缝正面余高,BR表示焊缝背面下塌量。
MB中主要富集MoCr元素,一般存在于晶界。MC中主要富集CrMo元素,并含有少量的Ni和Co,在晶界呈链状分布,可大大提高晶界结合力,少量分布在晶内。相为合金的重要强化相,化学式为NiAl,Ti),占比达%,主要由NiAl和Ti组成,少量的CrCo和微量Mo元素进入到相中可提高强化相的高温稳定性,不同时效温度下的含量会有微量变化。在平衡态时,合金会析出相铝合金具有密度小无磁性强度高低温性能描焊接是一种新型的激光焊接工艺方法,其采用光好和耐腐蚀性能高的特点,拥有其他金属无法相比学振镜或机械振镜,使光束在二维方向上以某种特的物理化学特性和力学性能。
镍基合金板, 在保证焊道熔合良好的情况下尽量选用小电流短弧焊,具体焊接工艺参数见表。焊接过程中应进行内充氩,防止根部焊道的氧化,并严格控制层间温度不X过℃。焊接操作)仰位焊接采用连续送丝外填丝。起弧时焊炬垂直于工件,引燃电弧形成熔池,当熔池被电弧加热到呈现白亮并将发生流动时,将焊丝送入,焊炬稍向后移动并倾斜°~°,送丝时向熔池内侧边缘约在熔池的/处送入焊丝末端,靠熔池的热量将焊丝融化,即每次送丝都要送在熔池内,小幅度均匀做横向摆动,保证一定的焊接速度,摆幅过大会降低焊接速度,熔化金属温度过高会造成根部内凹。
另外,油污及氧化物中含SPPb等有害元素易使焊缝产生热裂纹[,]。由于镍合金与钢相比具有导热性差粘性强熔深较浅等特点,易形成道间和层间熔合不良,为保证熔透,宜选用较大坡口角度和较小钝边[,],如图所示。对接焊缝组对时,内壁错边量不应大于mm[]。组对定位焊缝的长度宜为~mm且沿周向均匀分布,厚度不应X过壁厚的/。定位焊缝应焊透及熔合良好,并无裂纹气孔夹渣等缺陷。焊接工艺参数的选择由于镍基耐蚀合金的导热性差,焊接时应选用较小的焊接线能量并严格控制层间温度[]。
n公rnin而而nl讨nlin丫八:b叫妇似枷几日已心拟坡阿枷而而而祷二rof内j，‘l昌叫拟嫂胭圈匕城X激光功率p理a)正面熔宽创X】图X)《XX)X洲激光功率p耀b)背面熔宽X旧《XX)《X旧习一一/才入一oo图一尸/厂岑‘激光功率p仰c)背宽比正面熔宽背面熔宽和背宽比随激光功率的变化焊接速度对焊缝形状的影响图为离焦量为O时焊接速度变化对焊缝背宽比的影响。激光功率不变，焊缝背宽比随焊接速度的增一泣):_~p=以】w一~尸理w~尸=《xMW一如奋闷一P=以XjW……焊接速度口mmin一今图焊接速度对背宽比的影响大呈下降趋势，激光功率越低，背宽比下降速度越快，这说明激光功率越低，激光熔透性对焊接速度的变化越敏感。
Matsunawa等[]采用X射线透射高速摄像系统,研究了激光深熔焊过程的熔池匙孔动态行为。在激光焊过程中,熔池的动态行为对焊缝成形及焊接缺陷有直接的影响,因此,有必要研究焊丝填充对熔池行为及焊缝表面形貌的影响。本文利用高速摄像系统,对焊接过程的熔池行为进行了实时监测,通过SiC颗粒示踪法获得了焊丝填充对熔池表面流动的影响规律。对比分析了激光填丝焊激光自熔焊对熔池表面波动行为及焊缝成形的影响,并进一步分析了焊丝填送模式和送丝角度对熔池表面波动及焊缝成形的影响。
