Ti6Al4V蒙皮激光焊

跨V形缝隙稳定连接

该工艺用平顶模式脉冲激光焊，在带V形装配误差的钛合金蒙皮上实现了稳定桥接，焊道连续均匀。

陈纪城 · Zheming, Qi · Ouyang, Zipeng

Journal of Materials Processing Technology 2024

参数信息

平均热输入

40–90 J/mm

脉冲能量

187.5–750 J

冷却速率

3×10^5 K/s

技术优势

焊缝连续均匀

在平均热输入40–90 J/mm、脉冲能量187.5–750 J条件下，焊缝呈现中部波纹、轻微凹陷和边缘脊状形貌，但整体连续性和均匀性优异，从而保证相邻焊点充分重熔、焊道良好重叠。

缺口桥接可靠

在脉冲持续和间隔阶段均能实现跨V形缺口的有效金属桥接，得益于焊接侧完全熔化以及液膜对表面张力的稳定性增强。

冷却速率明确

熔池冷却在小孔坍塌阶段平均降温速率约3×10⁵ K/s，随后因自由表面阻尼振荡和自然对流-传导而减缓，这为工艺窗口设计和组织控制提供了依据。

应用场景

• 钛合金薄壁件焊接：薄壁钛合金蒙皮焊接中，该方法能跨过V形缺口形成连续焊道，避免因装配误差导致的焊缝缺陷。
• 航空蒙皮制造：航空蒙皮制造中，用于带V形装配误差的Ti6Al4V蒙皮对接焊，获得均匀连续焊道，无需额外修复工序。
• 激光焊接工艺：激光焊接工艺中，采用平顶脉冲模式点辐照，通过增强液膜稳定性和金属桥接能力改善焊缝质量。
• 装配误差连接：装配误差连接时，该方案在脉冲持续和间隔阶段均能有效桥接，实现对V形缺口的高质量熔合。