激光焊接技術(shù)在焊接鈦合金過程有哪些問題

鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的焊接方式不能夠滿足使用要求，而且焊縫組織還經(jīng)常需要進行焊后熱處理，導(dǎo)致了焊接效率的降低。然而，隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，鈦合金的焊接方法采用日益成熟的激光焊接技術(shù)受到了越來越多的重視，下面來看看激光焊接技術(shù)在焊接鈦合金過程有哪些問題。

激光焊接技術(shù)在焊接鈦合金過程有哪些問題：

1.氮、氫、氧對鈦合金激光焊接過程的影響

鈦這種材料與氧具有很強的親和力，具有活潑的化學(xué)特性。在常溫狀態(tài)下，能夠和氧產(chǎn)生反應(yīng)，形成一層氧化膜。由于氧化膜的保護，鈦在常溫下，穩(wěn)定性非常的高，并且具有很強的耐腐蝕性。但是，鈦合金在焊接時，隨著溫度的逐漸升高，與氧氣、 氫氣等氣體很容易的結(jié)合。溫度越高，鈦合金吸收氣體的能力就會也高。

在焊接的過程中，如果不做任何的保護措施，焊縫的金屬就會吸收空中大量的氧氣和氮氣，在非常高的濃度范圍內(nèi)，與鈦形成了間隙固熔體，這些因素，造成了金屬的塑韌性下降,而硬度卻得到了提高。鈦在焊接時，也與氫氣有很好的親和性。焊接過程中，鈦與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成了氫化鈦，造成了金屬的含氫量的增加，降低了金屬的韌性。因此，為了在焊接時獲得良好接頭性能的焊縫，應(yīng)該在焊接前采取最為嚴格的保護措施。

2.等離子體對鈦合金激光焊接過程的影響

在不對等離子體施加任何控制時，激光在入射時的能量被等離子體大量的吸收，而只有一小部分的激光能量透過等離子體，被激光材料吸收，熔化鈦合金材料。但是，熔化的深度卻不高。然而，在對等離子體進行側(cè)吹氣體的方式控制等離子體時，形成了全熔透的焊縫。因此，在鈦合金激光焊接的過程中，要對等離子體加以適當(dāng)?shù)目刂拼胧?/p>

3.焦點位置對鈦合金激光焊接過程的影響

在激光的焊接過程中，激光焊接的接頭形成的外貌和質(zhì)量，主要是由激光功率、焊接的速度以及離焦量決定的。激光器決定了激光功率，而工作臺的速度決定了焊接的速度。焦點位置是在實施焊接之前就已經(jīng)調(diào)節(jié)好的。在設(shè)計激光器噴嘴時，要考慮怎樣既快又準(zhǔn)的調(diào)節(jié)離焦量， 透鏡的焦距只要據(jù)頂了焦點的位置。目前，實際購買的透鏡的焦距與標(biāo)準(zhǔn)值存在一定的誤差，并且在使用的時候，在激光束的熱輻射長期的作用下，鏡片的基體材料的聚焦性能發(fā)生了很大的變化，透鏡的焦距也會隨著發(fā)生變化。因此，必須要控制高度方向，在可調(diào)節(jié)的范圍之內(nèi)，從而使其適應(yīng)不同的焦距的鏡片。

以上就是激光焊接技術(shù)在焊接鈦合金過程會遇到的問題影響，鈦合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。使其在軍事領(lǐng)域、航空領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，因此，鈦合金激光焊接技術(shù)的研究，對于解決焊接過程中不利因素的影響，以及更新焊接工藝具有重要的意義。

審核編輯黃宇