超高频脉冲GTAW工艺特性分析

来源：机械工程学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：齐铂金, 杨舟, 杨明轩, 从保强

单位：北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京 100191

摘要：基于5 mm厚的Ti-6Al-4V钛合金平板，分别采用常规钨极氩弧焊(Conventional gas tungsten arc welding, C-GTAW)和超高频脉冲钨极氩弧焊(Ultra high frequency pulsed GTAW, UHFP-GTAW)工艺，选用相同平均电流(60 A)进行焊接，同时利用FLUKE Ti400红外热像仪对熔池中心温度进行实时监测，分别对电弧定点燃烧时、以50 mm/min焊速移动时采集的熔池中心温度进行分析。由测量结果可知，与相同条件下C-GTAW相比，UHFP-GTAW作用下的熔池中心温度最大值增加了10～40 K，表明该工艺具有更高的能量密度。分析1.5 mm钛合金对接工艺试验的组织性能测试结果发现，焊缝区细小均匀的针状α'马氏体形成的网篮组织含量增加，热影响区组织α'相呈现短且小的针状且排列更为致密，可改善接头的拉伸力学性能、疲劳性能。UHFP-GTAW焊缝的伸长率最小增幅为30%，断面收缩率最小增幅为50%，疲劳寿命至少增加2倍。

关键词：Ti-6Al-4V钛合金,超高频脉冲GTAW,红外测温,组织性能；

基金资助：国家自然科学基金(51405007)和航空科学基金(2011ZE51061)资助项目