TC4金字塔点阵结构的激光焊接及其平压性能

摘要

基于用高温节点下压法成形的TC4钛合金芯体,用面芯激光焊接制备了钛合金金字塔点阵结构。用响应曲面法优化激光焊接参数,实现了点阵结构面芯连接,分析焊接节点的微观组织并进行了点阵结构平压实验。结果表明:激光功率对焊接效果有显著的影响。点阵结构面芯激光焊接的优化工艺参数为:上面板的焊接功率为1.4 kW,下面板的焊接功率为1.2 kW,离焦量为30 mm,停留时间为1 s。在激光焊接热影响区发生了马氏体转变,分布着大量的针状马氏体;熔焊区的组织为粗大β相+针状α相。在焊接节点处,从熔焊区到母材的显微硬度随着马氏体相的减少而降低。根据平压实验结果分析了金字塔点阵结构变形和破坏的规律,桁架杆失效断裂发生在热影响区。用激光焊接制备的TC4钛合金点阵结构,其平压强度为3.09 MPa,平压模量为153.25 MPa。