本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鈦合金葉片的激光焊接方法。

背景技術(shù)：

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(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多國(guó)家都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)行研究開發(fā)，并得到了實(shí)際應(yīng)用。20世紀(jì)50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)用的高溫鈦合金和機(jī)體用的結(jié)構(gòu)鈦合金，70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強(qiáng)鈦合金得到進(jìn)一步發(fā)展。鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件，目前在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片中，TiAl合金由于比重小，強(qiáng)度大，耐高溫已經(jīng)得到了應(yīng)用，目前的TiAl合金的葉片生產(chǎn)中，多采用精密鑄造一體成型的方法，但由于葉片片身和底座連接的部位為熱節(jié)所在區(qū)域，精密鑄造過程中容易產(chǎn)生縮孔縮松缺陷，在后續(xù)的等靜壓過程中容易出現(xiàn)表面塌陷，降低了成品率。激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的一種焊接方法，焊接時(shí)通過激光輻射加熱焊接面，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使焊接面熔化。激光焊具有能量密度高、熔深大、焊接速度快、變形小及裝配間隙適應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其在應(yīng)用于精密部件焊接和中、厚板的焊接中具有更大的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種尤其適用于鈦合金葉片的激光方法，采用在鈦合金葉片的頁(yè)身和底座連接處采用激光焊并設(shè)置互鎖部件的方式，提高了葉片連接強(qiáng)度，改善了焊接質(zhì)量。

本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括：

一種鈦合金葉片的激光電弧復(fù)合熱源冷金屬過渡焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在葉片和葉身和底座處接頭處加工坡口，所述坡口為采用Y形坡口，鈍邊間隙為2-3mm，所述坡口兩側(cè)斜面上均加工有T形互鎖部件，所述的T形部件包括第一端和第二端，所述第一端寬度為2-2.5mm，第二端寬度為1-1.3mm，第一端和第二端連接處采用倒圓角過渡，所述的T形部件在坡口兩側(cè)表面上交替分布，間隔間距為4-8mm，并在焊接時(shí)形成互鎖結(jié)構(gòu)，

2)焊接工藝，采用激光加電弧作為復(fù)合熱源，冷金屬過渡、雙層單道的方法進(jìn)行，第一層焊接采用的激光功率是8-10KW，電流為200-220A，焊接速度為0.6-0.8m/min,送絲速度60-90ipm；激光離焦量為0-5mm，第二層焊接采用的激光功率是4-8KW，電流為260-280A，焊接速度為0.3-0.5m/min,送絲速度60-90ipm；激光離焦量為0-5mm，焊接過程采用氬氣保護(hù)氣氛，氬氣流量12-18L/min。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：采用分體鑄造，并在鈦合金葉片的頁(yè)身和底座連接處采用激光焊的方式，避免了鑄造過程中該處易產(chǎn)生的縮孔縮松缺陷，并通過設(shè)置互鎖部件的方式，提高了葉片連接強(qiáng)度，改善了焊接質(zhì)量?；ユi結(jié)構(gòu)圓角過渡，避免了焊接后尖角帶來的應(yīng)力集中，導(dǎo)致冷裂紋出現(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：

1)在葉片和葉身和底座處接頭處加工坡口，所述坡口為采用Y形坡口，鈍邊間隙為2mm，所述坡口兩側(cè)斜面上均加工有T形互鎖部件，所述的T形部件包括第一端和第二端，所述第一端寬度為2mm，第二端寬度為1.3mm，第一端和第二端連接處采用倒圓角過渡，所述的T形部件在坡口兩側(cè)表面上交替分布，間隔間距為5mm，并在焊接時(shí)形成互鎖結(jié)構(gòu)，采用采用YAG激光器或CO2激光器加電弧作為復(fù)合熱源，冷金屬過渡的方法進(jìn)行，第一層采用的激光功率是10KW，電流為220A，焊接速度為0.8m/min,送絲速度70ipm；激光離焦量為5mm，第二層焊接采用的激光功率是8KW，電流為280A，焊接速度為0.3m/min,送絲速度70ipm；激光離焦量為3mm，焊接過程采用氬氣保護(hù)氣氛，氬氣流量16L/min。

實(shí)施例2：

一種鈦合金葉片的激光電弧復(fù)合熱源冷金屬過渡焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在葉片和葉身和底座處接頭處加工坡口，所述坡口為采用Y形坡口，鈍邊間隙為2.5mm，所述坡口兩側(cè)斜面上均加工有T形互鎖部件，所述的T形部件包括第一端和第二端，所述第一端寬度為2-2.5mm，第二端寬度為1mm，第一端和第二端連接處采用倒圓角過渡，所述的T形部件在坡口兩側(cè)表面上交替分布，間隔間距為5mm，并在焊接時(shí)形成互鎖結(jié)構(gòu)，

2)焊接工藝，采用激光加電弧作為復(fù)合熱源，冷金屬過渡、雙層單道的方法進(jìn)行，第一層采用的激光功率是10KW，電流為220A，焊接速度為0.8m/min,送絲速度70ipm；激光離焦量為5mm，第二層焊接采用的激光功率是8KW，電流為280A，焊接速度為0.3m/min,送絲速度70ipm；激光離焦量為3mm，焊接過程采用氬氣保護(hù)氣氛，氬氣流量16L/min。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。