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针对异种金属对接熔钎焊中焊缝成形(尤其是焊缝背面成形)及其与界面性能不兼容的问题,本文首次提出/建立了 MIG/TIG双面双弧熔钎焊方法,并将其应用于钛-铝异种金属对接熔钎焊接。研究了对接熔钎焊接头的组织结构,重点分析了不同工艺参数下钎焊界面层组织结构与界面性能的关系;通过定义"成形效应系数"参量,对钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊焊缝成形进行了定量表征,并对接头力学性能进行了评价;通过焊缝成形与界面特性的兼容调控,获得了钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊最佳工艺参数。主要研究成果如下:建立了 MIG/TIG双面双弧熔钎焊接系统,实现了钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊的优质连接。采用正交试验方法分析了工艺参数对接头质量的影响,确定了影响接头质量的主控因素,依次为TIG电流、MIG/TIG纵向位置和焊接速度等。钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊接头中,钛合金侧钎焊界面微观组织(相组成与形态)取决于焊接热输入与焊接热源(MIG/TIG)重叠度:当焊接热输入较小或焊接热源重叠度较低时,钎焊界面高温停留时间较短,TiAl3优先于TiAl在钎焊界面处生成,钛合金侧钎焊界面只存在TiAl3金属间化合物;当焊接热输入较大或焊接热源重叠度较高时,钎焊界面高温停留时间较长,优先生成的TiAI3与Ti发生2Ti+TiAl3→3TiAl反应,钛合金侧钎焊界面存在TiAl与TiAl3两种金属间化合物;在组织形态方面,随焊接热输入或焊接热源重叠度的增加,钎焊界面反应层厚度增加,反应层形态由平整层状转变为锯齿状或棒状。钛合金侧钎焊界面微观组织在接头厚度方向上也存在显著差异:上部与下部钎焊界面距焊接热源较近,界面反应剧烈,Ti-Al金属间化合物层较厚,呈锯齿状或棒状,甚至有大量的金属间化合物进入铝合金侧焊缝区域;中部钎焊界面反应相对较弱,Ti-Al金属间化合物层较薄,呈平整层状或锯齿状。钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊接头中,钛合金侧钎焊界面性能受控于Ti-Al金属间化合物的形态与厚度:当钎焊界面层较薄且呈锯齿状时,钎焊界面结合强度高于铝合金侧焊缝强度,接头强度最高,断裂位于铝合金侧焊缝区域;当钎焊界面Ti-Al金属间化合物呈平整层状或呈锯齿状但化合物层较厚时,接头强度较低。首次提出并定义了"成形效应系数"的概念,实现了钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊焊缝成形对接头质量影响的定量表征。当焊接热输入较小或焊接热源重叠度较低时,焊缝背面受热不充分。当焊接热输入较大且焊接热源重叠度过高时,焊缝易出现下凹或下塌现象,此时成形效应系数小于4%,焊缝成形均较差。当焊接工艺参数适当时,成形效应系数大于4%,焊缝正反面成形较好。钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊接头质量取决于焊缝成形与界面性能,但焊接工艺参数对焊缝成形与界面性能的影响不兼容。通过焊缝成形与界面性能的兼容调控,获得了本研究条件下钛-铝异种金属MIG/TIG双面双弧对接熔钎焊最佳工艺参数:TIG电流80A-90A,MIG/TIG纵向位置-1mm,焊接速度15mm/s,TIG横向位置0mm-2mm,送丝速度9.5m/min-1 Om/min,MIG 电压 13V-14V,MIG 横向位置为-0.2mm-0mm。最佳工艺参数下,接头平均名义强度可达256.6MPa,断裂位于铝合金侧焊缝区域。