[1]杜振宾,王卫玲,熊 然.TC18钛合金薄壁壳体真空电子束焊接形性控制研究[J].焊管,2020,43(10):29-34.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.10.005]
　DU Zhenbin,WANG Weiling,XIONG Ran.Study on the Weld Shape and Performance Control of Vacuum Electron Beam Welding of TC18 Titanium Alloy Thin-walled Shell[J].,2020,43(10):29-34.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.10.005]
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TC18钛合金薄壁壳体真空电子束
焊接形性控制研究()
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《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
43
期数:
2020年第10期
页码:
29-34
栏目:
应用与开发
出版日期:
2020-10-28

文章信息/Info

Title:
Study on the Weld Shape and Performance Control of Vacuum Electron Beam Welding of TC18 Titanium Alloy Thin-walled Shell
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.10.005
作者:
杜振宾1; 王卫玲2; 熊 然2
1. 海军装备部， 西安 710038； 2. 西安航天动力机械有限公司， 西安 710038
Author(s):
DU Zhenbin1;  WANG Weiling2;  XIONG Ran2
1. Naval Armament Department of PLAN, Xi’an 710038, China;
2. Xi’an Aerospace Power Machinery Co., Ltd., Xi’an 710038, China
关键词:
TC18钛合金; 真空电子束焊接; 薄壁壳体; 焊缝成形; 变形控制
Keywords:
TC18 titanium alloy;  vacuum electron beam welding;  thin-walled shell;  weld forming;  deformation control
分类号:
TG456.3
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.10.005
文献标志码:
A
摘要:
为了实现薄壁TC18钛合金真空电子束焊接形性的合理控制，采用表面聚焦方式，在焊接速度600 mm/s，焊接束流16 mA，聚焦电流1 905 mA的条件下，进行了2.0 mm厚Φ150 mm×100 mm × 2 mm规格TC18薄壁圆筒环缝对接试验研究，并对焊接接头进行了无损探伤和力学性能测试。测试结果显示，2.0 mm厚TC18真空电子束焊接接头拉伸强度为1 053 MPa，达到基材抗拉强度的97%，弯曲角为52°，达到基材弯曲角的94.5%，焊接接头力学性能满足设计要求。研究表明，焊接时采用束流圆形扫描可有效抑制熔深不稳定现象，消除了烧穿和未焊透缺陷；通过组合采用高能束热源、定位焊固定和工装拘束等多种措施，有效地控制了薄壁高强钛合金壳体的焊接变形。
Abstract:
In order to control the shape and performance of thin-walled TC18 Titanium Alloy by vacuum electron beam welding, a surface focusing method was used to study the circumferential butt test of Φ150 mm×100 mm×2 mm TC18 thin-walled cylinder with a thickness of 2.0 mm under the conditions of 600 mm/s welding speed, 16 mA welding beam current and 1 905 mA focusing current, and the non-destructive testing and mechanical properties of the welded joint were tested. The test results show that the tensile strength of 2.0 mm thickness TC18 vacuum electron beam welding joint is 1 053 MPa, which reaches 97% of the tensile strength of the base material, the bending angle is 52° and reaches 94.5% of the base material bending angle. The mechanical properties of the welded joint meet the design requirements. The study indicates that the beam circular scanning can effectively restrain the instability of penetration and eliminate the burn through and incomplete penetration defects. The welding deformation of thin-walled high-strength titanium alloy shell was effectively controlled by using high-energy beam heat source, positioning welding fixation and tooling restraint.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2020-07-20
作者简介：杜振宾（1987—），男，工程师，主要从事固体火箭发动机质量控制与研究工作。
更新日期/Last Update: 2020-12-07