一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，屬于金屬材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]以O(shè)相為主要相組成的Ti2AlNb合金由于具有較高的比強(qiáng)度、室溫塑性、斷裂韌性和蠕變抗力，且具有較好的抗氧化性、無磁性等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)了未來航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)身結(jié)構(gòu)對高比強(qiáng)、高比模量且綜合性能優(yōu)異的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料的迫切要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]Ti2AlNb合金具有良好的焊接性能，可以采用電子束焊、激光焊、擴(kuò)散焊、線性摩擦焊、氬弧焊等多種方法進(jìn)行焊接，焊后焊接接頭的強(qiáng)度能達(dá)到所需的要求。但是為了消除對抗疲勞和抗腐蝕性能不利的焊后殘余應(yīng)力需對焊接接頭進(jìn)行焊后熱處理，焊接后進(jìn)行熱處理工藝優(yōu)化可以使熱處理后的焊接接頭與熱處理前的焊接接頭基本保持同樣的強(qiáng)度水平，在一定程度上改善了焊接接頭的綜合性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，以提高Ti2AlNb合金焊接接頭的綜合性能。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，包括依次進(jìn)行的如下步驟:
[0006](I)、將清理干凈的Ti2AlNb合金焊接接頭放入真空熱處理爐內(nèi)；
[0007](2)、焊接接頭隨爐升溫至950?1000 °C，保溫I?2h ;
[0008](3)、后焊接接頭隨爐冷卻至800?860°C，保溫2?3h，接著空冷至室溫；
[0009](4)、焊接接頭熱處理后進(jìn)行拉伸性能測試。
[0010]優(yōu)選地，步驟⑴中，所述真空熱處理爐內(nèi)真空工作壓強(qiáng)應(yīng)不大于6.7X 1-2Pa0
[0011]優(yōu)選地，步驟(2)中，所述焊接接頭隨爐升溫至950?1000 °C、真空條件下對Ti2AlNb合金焊接接頭進(jìn)行熱處理，保溫I?2h。
[0012]優(yōu)選地，步驟(3)中，所述焊接接頭在真空熱處理爐內(nèi)隨爐在2min內(nèi)冷卻至800 ?860 °C，保溫 2 ?3ho
[0013]本發(fā)明的效果在于:
[0014]本發(fā)明的Ti2AlNb合金焊接接頭焊后熱處理工藝，可以有效的提高Ti2AlNb合金焊接接頭的綜合性能。
[0015]Ti2AlNb合金焊接接頭熱處理后的強(qiáng)度能達(dá)到母材強(qiáng)度的80%以上，具有工藝適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明具有簡單易行，可用于工業(yè)批量生產(chǎn)，適于規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)的需要，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值，其投入市場必將產(chǎn)生顯著地社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0017]附圖1為熱處理后的Ti2AlNb合金焊接接頭拉伸試樣斷口整體形貌。
[0018]附圖2為拉伸斷口局部放大照片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]發(fā)明人專心研宄和多次的實(shí)踐改進(jìn)得到最佳熱處理制度，其中主要包括以下步驟:
[0020]步驟S1:用超音頻直流脈沖TIG焊機(jī)對Ti2AlNb合金進(jìn)行超音頻直流脈沖TIG對接焊，將Ti2AlNb合金焊接接頭清理干凈，放入真空熱處理爐內(nèi)，真空熱處理爐內(nèi)真空工作壓強(qiáng)應(yīng)不大于6.7 X KT2Pa ；
[0021]步驟S2 !Ti2AlNb合金焊接接頭隨爐升溫至980°C，保溫2h ；
[0022]步驟S3:后Ti2AlNb合金焊接接頭隨爐在2min內(nèi)冷卻至850°C，保溫3h，接著隨爐冷卻至室溫；
[0023]步驟S4:對熱處理后的Ti2AlNb合金焊接接頭進(jìn)行拉伸性能測試，得到的拉伸性能均可達(dá)到750MPa以上。
[0024]以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用同等變換或者替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，其特征在于:包括依次進(jìn)行的步驟如下: (1)、將清理干凈的Ti2AlNb合金焊接接頭放入真空熱處理爐內(nèi)； (2)、焊接接頭隨爐升溫至950?1000°C，保溫I?2h; (3)、隨后焊接接頭隨爐冷卻至800?860°C，保溫2?3h，接著空冷至室溫； (4)、焊接接頭熱處理后進(jìn)行拉伸性能測試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，其特征在于:步驟(I)中，所述真空熱處理爐內(nèi)真空工作壓強(qiáng)應(yīng)不大于6.7X 10_2Pa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，其特征在于:步驟(2)中焊接接頭隨爐升溫至950?1000°C、真空條件下對Ti2AlNb合金焊接接頭進(jìn)行熱處理，保溫I?2h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，其特征在于:步驟(3)中焊接接頭在真空熱處理爐內(nèi)隨爐在2min內(nèi)冷卻至800?860°C，保溫2?3h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈦合金焊接接頭焊后熱處理工藝，該方法包括依次進(jìn)行如下步驟：將清理干凈的Ti2AlNb合金焊接接頭放入真空熱處理爐內(nèi)，真空熱處理爐內(nèi)的真空工作壓強(qiáng)應(yīng)不大于6.7×10-2Pa；焊接接頭隨爐升溫至950～1000℃，保溫1～2h；后焊接接頭隨爐冷卻至800～860℃，保溫2～3h，接著空冷至室溫；焊接接頭熱處理后進(jìn)行拉伸性能測試。采用該工藝獲得的焊接接頭強(qiáng)度能夠達(dá)到750MPa以上，基本保持熱處理前焊接接頭的強(qiáng)度水平，是母材強(qiáng)度的80％以上，工藝簡便、生產(chǎn)效率高，同時(shí)可以有效避免傳統(tǒng)普通退火工藝引起的焊接接頭強(qiáng)度降低的問題。
【IPC分類】C22F1-18, C21D9-50
【公開號】CN104878331
【申請?zhí)枴緾N201510372426
【發(fā)明人】吳素君, 邵玲, 柴珍珍, 劉雪麗
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月30日