專利名稱：α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接方法，特別是涉及了 α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光 焊成形方法。
背景技術(shù)：
隨著航空、航天、船舶、燃氣輪機、風能、核能及軸承等行業(yè)對環(huán)件需求的增加，采用傳統(tǒng)軋制方法成形的環(huán)件由于機械加工余量大、材料利用率低，不僅浪費大量的材料，而且還使環(huán)件的成本居高不下。而采用閃光焊接工藝生產(chǎn)的環(huán)件，機加余量少，材料利用率高，成本也隨之大大降低，有利于使環(huán)件成形朝著精密成形技術(shù)方向發(fā)展。1999年11月3日公開的中國發(fā)明專利說明書CN 1233548Α公開了一種汽車、摩托車鋁合金車輪閃光焊接工藝，該工藝針對車輪采用的工藝流程為前處理一焊接條件設(shè)定—裝夾工件一閃光一頂鍛一保壓一松夾具一修整，解決了鋁合金車輪環(huán)件的焊接成形技術(shù)問題，所述車輪即為薄壁環(huán)件。但是，在采用閃光焊工藝焊接薄壁環(huán)件例如α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的過程中，環(huán)坯焊縫處兩端面之間的距離如果控制不好就會造成閃光中止，從而影響焊接的持續(xù)進行和焊縫質(zhì)量，嚴重時還會造成焊接件報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種焊接時焊縫處的兩端面之間通過保持一定的距離來實現(xiàn)α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法，該方法能夠使環(huán)件在閃光焊過程中持續(xù)地進行，從而提高焊接質(zhì)量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法，其技術(shù)方案包括以下步驟把帶開口的α - β兩相鈦合金D形環(huán)坯裝進功率為1000KVA的閃光對焊機，使其開口處左、右兩側(cè)的直邊分別被所述焊機的左、右兩側(cè)帶電極的夾緊裝置以5ΚΝ 8ΚΝ的夾緊力夾緊；啟動所述焊機驅(qū)動D形環(huán)坯的右側(cè)直邊朝左側(cè)直邊方向移動使所述環(huán)坯的開口閉合，在所述焊機的兩級間施加7V 18V的焊接電壓，使所述環(huán)坯開口處的左端面與右端面上的細小接觸點通過電流密度為20 A/mm 2 180 A/mm2閃光電流后發(fā)熱熔化，形成連接兩端金屬的液體過梁并發(fā)生爆破后高速向外噴射形成閃光，所述左、右兩端面間的閃光燒損速度為3. Omm 6. Omm/s ;接著驅(qū)動所述環(huán)還開口處的右端面朝左端面以2. Omm/s^3. Omm/s的初始速度和O. 5mm/S2 I. Omm/s2的加速度作加速進給運動,所述左端面與右端面之間不斷形成液體過梁和不斷爆破，所述左端面與右端面之間的距離< 10mm，閃光過程持續(xù)進行，直到經(jīng)過4iT6S的閃光時間后達到預(yù)定的閃光留量15mm 25mm，閃光過程結(jié)束，被閃光燒化后的左端面和右端面之間被一層很薄的熔融金屬覆蓋；斷開所述焊機兩級間的電壓，驅(qū)動D型環(huán)坯的右側(cè)直邊以80 mm/s 120mm/s的速度高速向左側(cè)直邊方向移動，使所述被閃光燒化后的右端面和左端面在IOKN 15KN的頂鍛力作用下撞擊在一起，所述環(huán)坯被頂鍛成形為閃光焊薄壁環(huán)件；所述薄壁環(huán)件在頂鍛力的作用下保壓20s 30s后從焊機上拆卸出來。閃光過程中，所述D型環(huán)坯開口處的右端面向左端面的初始進給速度、閃光加速度與閃光燒損速度之間的關(guān)系如下
權(quán)利要求
1.一種α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法，其特征在于，包括以下步驟把帶開口的α - β兩相鈦合金D形環(huán)坯裝進功率為1000KVA的閃光對焊機，使其開口處左、右兩側(cè)的直邊分別被所述焊機的左、右兩側(cè)帶電極的夾緊裝置以5ΚΝ 8ΚΝ的夾緊力夾緊；啟動所述焊機驅(qū)動D形環(huán)坯的右側(cè)直邊朝左側(cè)直邊方向移動使所述環(huán)坯的開口閉合，在所述焊機的兩級間施加7V 18V的焊接電壓，使所述環(huán)坯開口處的左端面與右端面上的細小接觸點通過電流密度為20 A/mm 2 180 A/mm2閃光電流后發(fā)熱熔化，形成連接兩端金屬的液體過梁并發(fā)生爆破后高速向外噴射形成閃光，所述左、右兩端面間的閃光燒損速度為3. Omm 6. Omm/s ;接著驅(qū)動所述環(huán)還開口處的右端面朝左端面以2. Omm/s^3. Omm/s的初始速度和O. 5mm/s2 I. Omm/s2的加速度作加速進給運動，所述左端面與右端面之間不斷形成液體過梁和不斷爆破，所述左端面與右端面之間的距離< 10mm，閃光過程持續(xù)進行，直到經(jīng)過4iT6S的閃光時間后達到預(yù)定的閃光留量15mm 25mm，閃光過程結(jié)束，被閃光燒化后的左端面和右端面之間被一層很薄的熔融金屬覆蓋；斷開所述焊機兩級間的電壓，驅(qū)動D型環(huán)坯的右側(cè)直邊以80 mm/s 120mm/s的速度高速向左側(cè)直邊方向移動，使所述被閃光燒化后的右端面和左端面在IOKN 15KN的頂鍛力作用下撞擊在一起，所述環(huán)坯被頂鍛成形為閃光焊薄壁環(huán)件；所述薄壁環(huán)件在頂鍛力的作用下保壓20s 30s后從焊機上拆卸出來。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法，其特征在于，所述閃光燒損速度滿足以下條件
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法，其特征在于所述α-β兩相鈦合金是Ti6242。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法，其特征在于所述環(huán)件的軸向截面尺寸最大是65mmX30mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種α-β兩相鈦合金薄壁環(huán)件的閃光焊成形方法，其步驟為把帶開口的D型環(huán)坯裝進焊機，啟動焊機使環(huán)坯的開口閉合，在焊機的兩極間施加7V～18V的電壓，使環(huán)坯開口處的左、右端面通過電流密度為20A/mm2～180A/mm2閃光電流發(fā)熱熔化形成過梁并發(fā)生爆破后形成閃光；環(huán)坯的閃光燒損速度為3.0mm～6.0mm/s，驅(qū)動環(huán)坯的右端面以2.0mm/s~3.0mm/s的初速度和0.5mm/s2～1.0mm/s2的加速度向左端面作加速進給運動，從而保證左、右端面之間的距離≤10mm；閃光完成后，驅(qū)動環(huán)坯的右側(cè)直邊向左側(cè)直邊高速移動，在10kN～15kN的頂鍛力作用下使左、右端面撞擊在一起，形成閃光焊薄壁環(huán)件，并在頂鍛力的作用下保壓20s～30s。該方法能夠使閃光過程持續(xù)穩(wěn)定地進行，從而提高焊縫質(zhì)量。
文檔編號B23K11/04GK102941405SQ201210479230
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者魏志堅, 肖志翔, 謝永富, 夏欲民, 江飛龍, 鄒偉, 段忠園 申請人:貴州安大航空鍛造有限責任公司