钛合金点焊工艺研究
摘 要：本文介绍了TB2钛合金电阻点焊工艺试验过程，确定了合理的点焊工艺参数。对其接头成形特点、组织特征进行了分析，并对接头进行力学性能试验。结果表明，只要焊接工艺合理，采用电阻点焊焊接TB2钛合金板材（2mm +0.8mm）效果良好，可以达到Ⅰ级焊缝要求。
关键词：TB2；电阻点焊；工艺；试验 1 前 言
TB2，名义成分Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al，是我国自行研制的一种新型材料, 属于亚稳定β型钛合金，该合金在固溶状态下具有优异的冷成形性能和良好的焊接性能，在固溶时效状态下具有高的强度和良好的塑性匹配，是航空、航天、国防工业中很有发展前途的一种钛合金。本试验通过对TB2合金电阻点焊的工艺研究，旨在探讨组织性能良好的点焊工艺，确定合理的TB2 电阻点焊工艺流程及其工艺规范。 2 点焊试验 2.1 试验材料
试验所选用的TB2钛合金，电阻率大，导热性差，高温强度稍低，点焊规范与不锈钢大致相当，且材料热敏感性高，即使缩短通电时间也有严重的晶粒长大，影响材料的力学性能。其化学成分见表1。
2.2 试验方案
根据点焊试验对接接头的要求以及拉剪试验对钛板的尺寸要求，设计接头型式如图1所示。 其中，图1a的接头用于测试工艺参数以及进行撕裂试验，图1b则是根据拉剪试验对钛板的尺寸要求设计的。对两种不同厚度的试板进行搭接点焊, 其组合为0.8mm+2.0mm接头，焊点直径设计为5mm。其中试板宽度B=20mm, 试板长度L=100mm，搭接长度t=8mm。
为得到质量可靠的焊点，避免在焊接过程中产生各种缺陷，试板机械加工表面粗糙度达到Ra=0.8，并对试板表面进行了焊前清理。首先进行化学清洗，将焊件放入自动清洗机清洗5min，去除表面氧化皮、油脂、灰尘、手印等影响焊点质量的杂质，用细砂纸仔细清理试板点焊范围内的氧化膜，使之露出金属光泽，然后，将工件装夹在专用夹具上待焊。
为了确定合理的焊接规范，选择A（软规范）、B（中等偏硬规范）、C（硬规范）三种规范进行点焊工艺试验。在进行焊接时，焊接时间（较小值）、焊接电流、电极压力依次从小到大，详细点焊工艺参数见表2。
采用大量的对比试验，确定采用中等偏硬的点焊规范，参照相关标准的要求，进行焊缝检验，并比较分析了保护气体对焊接接头组织和性能的影响。
3 焊接结果及分析 3.1 焊点外观检查
用40倍放大镜观察显示，焊接区表面无裂纹、烧穿、喷溅和板边缘的胀裂；检测压痕深度，