Le processus de soudage de l'alliage de titane

Le titane et les alliages de titane sont des matériaux de structure techniques dotés d'une série d'excellentes propriétés telles qu'une faible densité, une résistance élevée, une bonne résistance à la chaleur et une ténacité élevée. Les informations pertinentes montrent que l'application de titane et d'alliages de titane haute performance dans l'industrie aérospatiale représente environ 70 % de la production totale de matériaux en titane. À l'heure actuelle, les avions hautes performances et les moteurs avancés, tels que les disques de compresseur, les aubes de compresseur, les aubes de ventilateur et les magasins, sont fabriqués avec des alliages de titane. L'application de l'alliage de titane dans les avions et leurs moteurs, etc. nécessite inévitablement l'utilisation de moyens de soudage pour la connexion. Par conséquent, le processus de soudage de l'alliage de titane joue un rôle important dans l'expansion de l'application de l'alliage de titane.

Soudage par faisceau électronique d'alliages de titane

Le soudage par faisceau d'électrons est désormais de plus en plus utilisé pour le soudage des alliages de titane. Le soudage par faisceau d'électrons est une nouvelle technique de soudage qui utilise l'énergie thermique générée par le bombardement électronique convergent à grande vitesse des joints de la pièce pour chauffer, fondre, refroidir et cristalliser le cordon de soudure.

Soudage par faisceau d'électrons sous vide. Étant donné que le processus de soudage est effectué dans un environnement sous vide, l'effet de l'air sur l'enroulement de la soudure est éliminé, la soudure est donc bien protégée. La pollution atmosphérique peut être complètement évitée et il est facile d'obtenir un cordon de soudure de meilleure qualité que dans un environnement sans vide. Le soudage par faisceau d'électrons sous vide du titane et des alliages de titane présente des avantages uniques, comme le montrent la bonne qualité de la soudure métallurgique, le joint étroit, la soudure et la taille des grains de la zone affectée par la chaleur, les bonnes performances des joints, le soudage rapide. La plupart des grains produits après le soudage par faisceau électronique sont des cristaux équiaxes plus uniformes [i], et le joint soudé a une température plus élevée.

Étant donné que le soudage par faisceau d'électrons sous vide nécessite une chambre à vide, il n'est généralement pas adapté au soudage en extérieur ni au soudage de pièces de grande taille, et la soudure est sujette à la porosité, ce qui ne convient pas à la production de masse.

Soudage laser des alliages de titane

Le soudage au laser est une méthode de soudage très efficace et précise utilisant un faisceau laser à haute densité énergétique comme source de chaleur. Le soudage au laser présente les avantages d'une densité d'énergie élevée, d'une faible déformation thermique, d'un traitement focalisable et sans contact, d'une pénétration profonde, d'un rendement élevé, d'une haute précision, d'une zone affectée thermiquement étroite et d'une grande adaptabilité.

Le soudage au laser peut souder des métaux avec des points de fusion élevés, difficiles à fondre et à souder, avec un degré élevé d'automatisation et de flexibilité, et ne nécessite généralement pas de studio sous vide. Le soudage au laser a un effet de purification du bain fondu, qui peut purifier le métal fondu, et les propriétés mécaniques de la soudure sont égales ou meilleures que celles du matériau de base. Basée sur les nombreux avantages du soudage au laser, il s'agit de l'une des technologies de fabrication avancées du 21e siècle, appréciée par les pays du monde entier et largement utilisée dans l'aérospatiale, la construction automobile, l'électronique et l'industrie légère. Le soudage laser de la Chine au niveau mondial avancé et dans un certain nombre de projets de recherche aéronautique nationaux dans la fabrication de prototypes et de produits, avec un large éventail de perspectives d'application.

Le soudage laser a aussi ses inconvénients, son pouvoir de pénétration n'est pas aussi fort que le soudage par faisceau d'électrons, donc l'épaisseur de la plaque pouvant être soudée est très limitée. Le coût des systèmes de soudage laser est généralement plus élevé que celui des équipements de soudage conventionnels, mais la productivité élevée et la haute qualité du soudage laser compensent largement cet inconvénient, rendant les systèmes de soudage laser très compétitifs sur les plans technique et économique.

Brasage des alliages de titane

Le brasage est également une méthode d'assemblage efficace dans la fabrication de composants en alliage de titane, principalement utilisée dans la fabrication de structures complexes en alliages de titane, telles que les structures en nid d'abeilles [ii], les petites pièces de précision aérospatiales, etc. Le brasage est un processus qui utilise un métal un matériau ayant un point de fusion inférieur à celui du matériau de base en tant que matériau de brasage, chauffe la soudure et le matériau de brasage à une température supérieure au point de fusion du matériau de brasage et inférieure à la température de fusion du matériau de base, et utilise le brasage liquide Matériau pour mouiller le matériau de base, remplir l'espace du joint et diffuser avec le matériau de base pour réaliser la connexion de la soudure. En raison de l'activité du titane à haute température, le brasage est généralement réalisé sous vide ou sous protection gazeuse sui generis.

Le brasage a été largement utilisé dans le soudage des alliages de titane, mais le brasage est généralement utilisé uniquement pour le soudage de petits composants à paroi mince et ne convient pas au soudage de grandes épaisseurs d'alliages de titane.

Grâce à les excellentes caractéristiques des alliages de titane, il aura des perspectives d'application plus larges dans le domaine aérospatial, mais le développement de la technologie de soudage présente un nouveau défi, le développement d'un procédé avancé de soudage des alliages de titane favorisera également grandement l'application des alliages de titane dans le domaine aérospatial.