本技术介绍了一种钛合金固态增材连接的局部真空焊接方法,属于金属成形技术领域。该方法通过在坯料结合界面安装带抽嘴的封条,实现局部密封,并通过真空环境进行焊接,以提高焊接质量。
背景技术
大规格坯料是制造大型钛合金构件的基础。采用单一坯料制造大型钛合金构件时,大单重、大规格坯料的心部易出现成分偏析、组织粗化、性能恶化等问题,导致构件的最终性能难以满足服役要求。采用固态增材策略,将两个或多个小规格、均质化基材制备大规格坯料,通过扩散焊实现小规格基材界面间的高性能融合,能够有效解决上述问题。但是,小坯料相互堆叠后,因其界面间存在空隙,空隙中所含的氧气在热加工过程中会导致坯料界面处发生氧化,结合界面处的氧化膜容易导致锻造过程中发生界面开裂。因此,在固态增材之前,需将坯料堆叠后放置于真空室中抽至所需真空度后,再利用电子束焊接完成界面处的封焊固定;或者,进行置氢处理在扩散焊模具中进行扩散焊,然后除氢。
中国专利文献CN113020772B公开了一种钛合金低温快速扩散焊方法,该方法先将洁净的钛合金在纯氢气氛中置氢处理;再将置氢的钛合金置于一定形状的电极内,其中电极依据扩散焊模具的形状和尺寸来设计,上压头下降接触上电极,将电极保持密封并将扩散焊炉抽真空;脉冲大电流经上/下电极直接流过待焊板料,超快速加热至扩散焊温度;通过上压头对待焊坯料施加设定的扩散焊压力,保温保压一段时间后卸压;通过减小电流使连接试样降温至除氢温度,保温一定时间进行除氢,然后关闭电流冷却至室温。
中国专利文献CN 111421218 A本发明涉及一种置氢Ti2AlNb基合金与TC4钛合金低温扩散焊方法,将置氢的Ti2AlNb基合金与TC4钛合金置于包套内,将包套抽真空并保持密封,将密封的包套置于热压设备上压头和下压头之间,升至设定的扩散焊温度后,通过上、下压头对包套施加设定的扩散焊压力,保温保压一段时间后卸压,随炉冷却。
然而,对于大规格坯料而言,上述方案的实施需要大空间真空室及自动电子束焊装备,并且抽真空所需时间较长,导致生产效率较低、装备。因此,开发一种钛合金固态增材连接局部真空封焊方法,可以有效解决上述问题,并提高生产效率、降低生产成本。
实现思路