TC11钛合金大型燃机转子零件结构选取电子束焊接步骤实现整体造作 。 受接头型式 、 锻件冶金质量 、 零件表表情况及焊接工艺等诸多成分的影响 ， 电子束焊接过程中可能会 形成工艺缺点 。 这些工艺缺点蕴含内部气孔 、 裂纹和部门凹陷 （ 低于焊后机械加工面尺寸 ） 等 ， 焊缝裂纹和表表凹陷以及超岀焊接质量检验尺度划定尺寸的内部气孔都必须建复补焊 。 补焊步骤为手工钨极氩弧焊 ， 填充资料为 TA0 纯钛焊丝 。

对挖排后的缺点选取氩弧焊补焊 , 因填充 TA0 纯钛焊丝导致缺点区域沉新熔融合金化,可能会形成该焊接区域的微观组织差距 ， 影响该区域的力学机能 ， 另表 ， 随挖排和补焊区 域大幼 （ 尺寸 ） 的分歧 ， 其影响水平也可能不一样 。 因而 ， 有必要针对电子束焊缝分歧类型 、 分歧深度和尺寸的超标缺点发展相应的补焊工艺钻研 ， 评定补焊措施和补焊工艺对零件电子束焊接接头质量和力学机能的影响 。

1、试验资料与过程

试验使用的资料为 TC11钛合金板材 ， 其化学成分见表1 、 力学机能见表 2 。 试板规格为 400mm x 150mm x 15. 5mm（ 带锁底 ） 及 400mm x 150mm x 8. 5mm 。 两块试板经电子束焊接后 ， 在焊缝上选择 6 处地位 （ 编号顺次为 ： 1 、 2 、 3 、 A 、 B 、C ） 进行机械挖排来仿照电子束焊接超差缺点 ， 而后进行手工氩弧焊补焊工艺试验 。

由于通过焊缝的 X 射线检测光片只能确定缺点尺寸 ， 不能确定缺点的深度地位 。 凭据零件焊缝缺点可能存在的深度和零件接头处加工后的最终尺寸 , 对仿照缺点的挖排深度 采取由浅至深准则 ， 最终确定缺点补焊试验缺点的挖排深度别离为 2mm 、 5mm 和 8mm 。

选取手工机械磨削方式 ， 对电子束焊接超标缺点进行挖排,缺点挖排后状态如图 1 所示 。

焊前对挖排区域表表严格算帐 , 选取手工氩弧焊工艺进行补焊 ， 填充资料为 0 2.0mm 规格的 TA0 纯钛焊丝 ， 氩弧焊焊机型号为 : PRESTPTIG 300 AC/DG 。 手工钨极氩弧焊补焊工艺依照 HB/Z 120( 钛脊合金钨极氩弧焊接工艺 》 划定执行 ，所选取的焊接工艺参数见表 3 。

对氩弧焊补焊后的试板进行 X 射线无损检测 ， 焊缝质量满足 H255.105. 111 -89 《 电子束焊检验和允许的缺点 》 I级要求 。 补焊合格的焊接试板随现实零件进行热处置 ， 热处置造度为 (530 ±10)t/(11 ~12)h,FC o在氩弧焊补焊过的 6 处地位取样 ， 并加工成厚度为 6mm的尺度拉伸力学机能试样 ， 拉伸工作区宽度为 20mm 。 为保障所取力学机能试样蕴含补焊区域 ， 取样时沿试板上层取 。加工实现的试样再进行 X 射线检测 。

2、试验了局与分析

2.1 挖排缺点深度为 2mm 的氩弧焊补焊

1 号和 2 号地位挖排深度为 2mm, 挖排区域尺寸别离为212mm x 6mm 和 14mm x 6mm 。图 2 所示别离为 1 号和 2 号地位氩弧焊补焊前后的状态 。

图 3 所示别离为 1 号和 2 号地位补焊后加工去除焊缝余高和锁底前后 X 射线底片的对比 。 由图 3 能够看岀 ， 在保留焊缝余高和锁底状态下, X 射线底片上并未发现有色差 。

但经机械加工去除焊缝余高及锁底后 ， X 射线光片影像显示 ， 补焊区域与原电子束焊缝相比 ， 存在浅灰色影像的色差 。但由于该地位挖补深度较幼 ， 色差不太显著 。

2.2 挖排缺点深度为 5mm 的氩弧焊补焊

3 号地位挖排深度为 5mm, 挖排区域尺寸 12mm x 8mm,该地位氩弧焊补焊前后的状态如图 4 所示 。

图 5 所示为 3 号地位补焊后加工去除焊缝余高和锁底前后 X 射线光片影像对比 。 能够看岀 , 在加工去除焊缝余高及锁底后 , 补焊地位出现浅灰色影像 , 与原电子束焊缝有较显著的色差 。 其色差度超过 2mm 深度缺点的补焊 2. 3 挖排缺点深度为 8mm 的氩弧焊补焊挖排深度为 8mm 的地位别离为 A 、 B 、 C 3 处 ， 其挖排区 域尺寸别离为 14mm x9mm 、 15mm x 7mm 和 13mm X 7mm 。

图 6 所示别离为 3 处地位氩弧焊补焊前后的状态 。

图 7 所示别离为补焊深度为 8mm 时加工去除焊缝余高和锁底前后 X 射线底片影像对比 。 从图 7 能够看岀 ， 在去除焊缝余高和锁底前 ， 由于余高和锁底厚度对射线透射的干 扰 ,X 射线光片影像并未发现显著色差 。 经机械加工去除余高和锁底后 ,X 射线光片影像显示氩弧焊补焊区域同原电子束焊缝差距显著 。 能够认定 ， 随着挖补深度增长 ， 填充的 TA0 纯钛焊丝在补焊熔池区域中的熔敷比也显著增长 , 所形成的弧焊区域组织组成对 X 射线透射率也增长 ， 因而影像中的色差也显著增长 。

2.4 补焊深度及尺寸对接头力学机能的影响

对 3 类缺点经补焊后的接头截取尺度的力学机能试样 ，经随零件真空热处置后进行机能测试,测试了局见表 4 。

注 : TC11 钛合金转鼓零件焊接技术前提中划定的焊接接头拉伸强度为 A910MPa 。

从表 2 能够看岀 ,3 种类型的缺点经补焊后的接头力学机能较原电子束焊接接头无显著差距 , 机能试样均断裂在接头母材部位 ， 如图 8 所示 。 能够以为 , 其强杜纂零件 TC11 合 金母材相当 ， 均可能满足技术前提中划定强度不低于 910MPa 的要求。

3、结 论

(1) 通过手工机械磨削方式挖排 ， 并选取手工氩弧焊补焊工艺 ， 可能有效地排除零件电子束焊缝超标缺点 , 补焊工艺质量可能满足技术尺度 H255. 105. 111 -89( 电子束焊检 验和允许的缺点 》 划定的 I 级焊缝要求 。

(2) 电子束焊缝缺点的挖排 、 氩弧焊补焊工艺钻研了局批注 ,3 种类型的缺点经补焊后的接头力学机能较原电子束焊接接头无显著差距 ， 机能试样均断裂在接头母材部位 ; 其 强杜纂零件 TC11 合金母材相当 ， 均可能满足技术前提中划定强度不低于 910 MPa 的要求 。

(3) 因填充 TA0 纯钛焊丝 ， 补焊区域沉新合金化 。 所获得的组织组成和组织状态对 X 射线的透射影响与原电子束焊缝分歧 , 导致在 X 射线影像岀现分歧水平的色差 。 随着填 充量的增长 , 其透射水平增长 , X 光片的色差越发显著 。

(4) 补焊了局批注 ， 通过挖排和氩弧焊补焊工艺 , 并填充TA0 焊丝 , 可能对 TC11 钛合金转子类零件电子束焊接出产过程的超差缺点执行补焊建复 ， 同时也证了然本文的补焊工 艺合理 。