铬青铜与双相钛合金异种材料电子束叠加焊接方法

摘要

铬青铜与双相钛合金异种材料电子束叠加焊接方法，属于异种材料熔化焊接领域。本发明的目的在于解决铬青铜与双相钛合金异种材料电子束焊接容易产生金属间化合物层状结构的问题。本发明与常规焊接方法不同之处在于利用叠加焊接的方法，分别对TC4双相钛合金与QCr0.8铬青铜合金的对接面以及偏向QCr0.8铬青铜合金侧一定距离进行电子束焊接。本发明所述的方法一方面可以使TC4双相钛合金与QCr0.8铬青铜合金焊缝形成良好的冶金结合，接头没有气孔、裂纹等焊接缺陷；另一方面能够将焊缝与QCr0.8铬青铜合金侧形成的金属间化合物层状结构减弱或消除，获得连续分布的焊缝组织，从而可将接头抗拉强度提高到QCr0.8铬青铜合金母材的70％以上。

主权项

铬青铜与双相钛合金异种材料电子束叠加焊接方法，它的焊接对象是TC4双相钛合金母材与QCr0.8铬青铜合金母材，所述的TC4双相钛合金成分为Al：6.2％(重量)、V：3.5％(重量)、杂质≤0.2％(重量)，余量为Ti；QCr0.8铬青铜合金成分为Cr：0.4～0.7％(重量)、杂质≤0.8％(重量)，余量为Cu，其特征在于，所述TC4双相钛合金母材与QCr0.8铬青铜合金母材都是厚度为1.5mm～5.0mm的板材，焊接过程为：步骤一、对待焊接的TC4双相钛合金板材与QCr0.8铬青铜合金板材进行预处理；步骤二、调节两块板材的对接面的相对位置，使得所述两块板材的对接面的错边小于0.2mm，并且两块板材的对接面之间的缝隙小于0.1mm；然后用夹具固定两块板材，保证两块板材的相对位置不变；步骤三、将步骤二获得的固定完成的两块板材放入真空室内，然后开始抽真空，使得真空室内的真空度在5×10‑2Pa至5×10‑4Pa之间；步骤四、焊接，将电子束聚焦在两块板材的对接面处，从该对接面的一端焊接到另一端；焊接时的工作距离为150mm，加速电压为55kV，聚焦电流为2590mA，电子束流为15mA～50mA，焊接速度为4mm/s～12mm/s；步骤五、将电子束聚焦位置向QCr0.8铬青铜合金板材一侧移动0.2mm～1.0mm，然后进行第二次焊接，此次焊接的加速电压为55kV，聚焦电流为2590mA，电子束流为12mA～45mA，焊接速度为5mm/s～12mm/s；步骤六、停止焊接，待真空室中冷却8min至12min之后，去真空并取出焊接完成的试件，完成焊接。