激光焊接机焊接钛合金过程中有哪些缺陷

激光焊接具有能量集中、焊缝成形好、热影响区小、操作简单的优势,适合焊接各种厚度的材料,在飞机的钛合金零件的焊接中得到广泛的应用。激光焊接机焊接钛合金过程中有哪些缺陷？

使用光纤激光焊接机对钛合金进行焊接之后，焊头会残留一些元素。专家利用能量图谱对这个元素进行测试分析，发现焊缝中Ti元素和Te元素的含量比钛合金母材中含量更高，这两种元素在激光焊接的环境下会进行大量的扩散，从而进入焊缝。光纤激光焊接机在焊接的时候，产生的激光能量非常高，焊缝处的温度也很高。在高温环境下，Ti元素和Te元素会形成一个脆性的金属间化合物，导致焊缝变成非常脆。

激光焊接机焊接钛合金过程中会出现的缺陷

气孔

气孔是钛合金激光焊接时最常见、危害性最大的一种缺陷,它容易引起应力集中,从而降低了焊缝的综合性能。在焊接过程作中,熔池上部特体金属对流最为剧烈,保护气体可能被卷入熔池,由于熔池内部的温度梯度极大,焊接熔池快速凝固后,被卷入熔池的保护气体来不及逸出,从而在熔池底部形成气孔。此外,焊接熔池的快速凝固也可能使熔池中的光致等离子体没有充足的时间逸出熔池,它与熔池内液态金属同时凝固,最终在焊缝内部形成真空的气孔。

裂纹

钛合金激光焊接时极易吸收周围空气中的氮气、氧气、氢气,并与之发生反应形成间隙固溶体,这就阻碍了晶界间位错的移动,明显提高了焊缝的硬度,但其塑性会变差,导致整个焊接接头脆化。

另外，钛合金热导率较低，焊接熔池又不断地把热量以热传导的方式传给热影响区，使得热影响区始终保持较高温度，这样析出的氢化物体积迅速膨胀，从而引起较大的局部应力，当局部应力超过材料的屈服极限时就会产生裂纹。

若想解决激光焊接机焊接钛合金过程中有哪些缺陷？问题，可以从两方面下手。一个是减少Ti元素和Te元素在焊接时的扩散，减少脆性金属间化合物的产生。想要在这方面有所突破，还需要对这个化合物产生的过程进行详细的研究和分析，了解光纤激光焊接机焊接过程中哪些因素会促使Ti元素和Te元素的化学反应。另一个是降低残余应力的影响，这个可以通过延长钛合金焊缝降温时间来实现。

以上就是激光焊接机焊接钛合金过程中会出现的缺陷问题，激光焊接缝具有高功率密度高，能量集中化，热输入小，对接焊缝窄和形变小等优势，并且激光聚集后可得到非常小鬼光点，能高精密精准定位，适宜于小规格铝合金产品工件的焊接。焊接过程中控制不到位，容易产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷。一般在激光焊接机工作的中造成缺陷的原因中有很多是很好避免的。