引言

鈦合金具有高比強(qiáng)度、低密度和良好的耐腐蝕、耐高溫性能,在航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。自二十世紀(jì)五十年代美國(guó)首先將鈦合金應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)身隔熱板、導(dǎo)風(fēng)罩、機(jī)尾罩等構(gòu)件制造開始,鈦合金在飛機(jī)及航空器上的使用范圍及使用量不斷增大,并被擴(kuò)展到機(jī)體結(jié)構(gòu)、緊固件、管路、發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架等越來(lái)越多的零部件制造中當(dāng)今，在一些高性能軍用飛機(jī)上鈦合金已經(jīng)成為主要的制造材料。

據(jù)報(bào)道，美國(guó)F22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)中鈦合金使用量已經(jīng)達(dá)到45%⑷。在民用航空領(lǐng)域，飛機(jī)制造巨頭美國(guó)波音公司和歐洲空中客車公司都在不斷擴(kuò)大鈦合金在飛機(jī)中的使用量，從第三代民航客機(jī)到第五代民航客機(jī)，鈦合金的使用量從4%增加到10%⑷，使飛機(jī)的性能得到大幅度的提高％焊接是重要的材料連接方法。在航空結(jié)構(gòu)制造中，采用焊接技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械連接、減少連接件使用數(shù)量，可以降低航空構(gòu)件自身重量,簡(jiǎn)化飛機(jī)制造過(guò)程，對(duì)飛機(jī)輕量化、高性能化有著重要的意義。一般來(lái)說(shuō),鈦合金焊接性較好,焊接冷、熱裂紋問(wèn)題并 不突出，但是鈦合金接頭易出現(xiàn)塑性下降、接頭脆化的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響鈦合金接頭的使用性能。由于鈦與氧、氫、氮親和力大，易在高溫條件下形成脆性相，因此手工電弧焊、氣焊等焊接方法不適合于鈦合金的焊接。真空電子束焊可以通過(guò)真空室有效避免鈦與環(huán)境氣體反應(yīng)所帶來(lái)的脆化問(wèn)題，焊接質(zhì)量高,且高能量密度的電子束可以實(shí)施深熔焊,焊接能力強(qiáng),被認(rèn)為是目前鈦合金最好的焊接方法。張宇鵬等人［5］采用單面真空電子束焊接完成了 120 mm厚度TC4板的對(duì)接焊接，張林杰等［6］人采用雙面電子束焊接方式實(shí)現(xiàn)了 140 mm厚度TC4鈦合金厚板的對(duì)接連接。但是真空室的使用限制了可電子束焊接構(gòu)件的最大尺寸，同時(shí)降低了生產(chǎn)效率及柔性加工能力，不利于實(shí)際工程中的廣泛應(yīng)用,為探索更靈活的焊接方法提出了使用需求。

激光焊接同屬高能束加工技術(shù),也具有熱源能量密度高的特點(diǎn)，可在開放的環(huán)境和真空的環(huán)境下實(shí)施深熔焊，已經(jīng)成為近年快速發(fā)展的高效焊接方法之一。例如,KATAYAMA等人［7］采用100 kW功率光纖激光在大氣條件下實(shí)現(xiàn)了最大70 mm厚度304不銹鋼的對(duì)接連接，顯示出強(qiáng)大的焊接能力。

在真空環(huán)境下，激光焊的熔深增加、焊縫深寬比增大、焊縫成形會(huì)有一定的改善。孟圣昊等人⑷對(duì)比了大氣和真空環(huán)境下TC4鈦合金激光焊接接頭成形特征，發(fā)現(xiàn)在大氣條件下10 kW激光功率熔深僅為10 mm,焊縫表面寬度10 mm,而在真空條件下7kW激光功率可以實(shí)現(xiàn)20 mm厚度TC4鈦合金板的深熔焊，焊縫表面寬度小于2 mm，氣壓的降低導(dǎo)致激光焊接能力大幅增強(qiáng)。唐新華等人⑼通過(guò)研究負(fù)壓條件下羽煙行為揭示了激光焊熔深與氣壓之間的關(guān)聯(lián)。

隨著激光技術(shù)的發(fā)展，高功率激光器逐漸普及,國(guó)內(nèi)很多單位已經(jīng)裝備了 10 kW以上的高功率激光器，為激光焊接在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用奠定了裝備基礎(chǔ)。激光焊接大熔深、高焊速、低應(yīng)力、低變形，以及高度自動(dòng)化生產(chǎn)特點(diǎn)，已經(jīng)吸引越來(lái)越多研究機(jī)構(gòu)和制造企業(yè)開展金屬構(gòu)件激光焊接方面的研究及應(yīng)用。本文針對(duì)航空領(lǐng)域中鈦合金激光焊接研究現(xiàn)狀進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，介紹激光類型和掃描方式對(duì)接頭質(zhì)量的影響、三種典型（α型、α+β型和β型）鈦合金激光焊接頭組織性能特點(diǎn)、焊后熱處理對(duì)鈦合金激光焊接頭組織性能調(diào)控方法，分析了當(dāng)前鈦合金激光焊接所存在的問(wèn)題以及解決方法，為激光焊接方法在工程中的應(yīng)用提供參考。

1、鈦合金激光焊接技術(shù)

常用于焊接的激光器類型有光纖激光、碟片激光、CO2激光和Nd：YAG激光。其中,光纖激光和碟片激光、CO2激光常采用連續(xù)激光模式開展焊接，而Nd：YAG激光采用脈沖激光進(jìn)行焊接，如表1所示。

在針對(duì)鈦合金焊接研究文獻(xiàn)中，文獻(xiàn)［10-27 ］采用光纖激光，文獻(xiàn)［28 -30 ］采用碟片激光，文獻(xiàn)［31-36 ］采用CO?激光，文獻(xiàn)［37-30］采用Nd： Y<G激光。可以看到，目前大多數(shù)鈦合金焊接工作都采用光纖激光器、碟片激光器和ND： YAG激光器，而CO₂激光器使用較少。這與激光器商業(yè)產(chǎn)品的最大功率、價(jià)格以及使用條件密切相關(guān)。CO₂激光器由于設(shè)備成本以及使用成本高,且不能采用光纖傳輸，在激光焊接領(lǐng)域的使用范圍逐漸減少。同時(shí),高功率光纖激光器的普及促進(jìn)了光纖激光焊接的研究。而ND：YAG激光器由于具有脈沖能量輸出的特點(diǎn),仍吸引了一部分的研究工作。

已經(jīng)公開的文獻(xiàn)表明，激光能量輸出模式對(duì)于焊縫成形、內(nèi)部缺陷以及接頭組織性能都會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。BLACKBURN等人［48］研究了脈沖激光對(duì)TC4鈦合金焊縫成形以及內(nèi)部氣孔的影響。研究發(fā)現(xiàn)，激光能量周期性振蕩會(huì)影響焊接羽煙行為以及焊接小孔的流動(dòng)行為，通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂泼}沖激光能量波形參數(shù)（頻率以及脈寬），可以抑制因小孔側(cè)壁塌陷而產(chǎn)生的氣孔，獲得高質(zhì)量的焊接接頭。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用方型波脈沖激光焊接TC4板時(shí)可以獲得相對(duì)于連續(xù)激光以及正弦波形脈沖激光更少的接頭氣孔率。GURSEL［38］發(fā)現(xiàn)在采用預(yù)開坡口填充焊絲的方式焊接TC4鈦合金板時(shí)，焊接裂紋易于出現(xiàn)在焊縫與母材之間、不同焊層之間，通過(guò)脈沖激光峰值功率的調(diào)整可以達(dá)到抑制裂紋的效果。

KUMAR等人［3,］對(duì)比了 0.8 mm厚度ND: YAG脈沖激光和光纖激光TC4薄板對(duì)接接頭的拉伸性能，發(fā)現(xiàn)脈沖激光可以獲得最高1 144 MPa抗拉強(qiáng)度，而連續(xù)激光僅能獲得826 MPa的抗拉強(qiáng)度。通過(guò)TC4鈦合金接頭組織分析發(fā)現(xiàn),脈沖激光可以獲得更細(xì)小的α相晶粒及更窄的α'馬氏體板條結(jié)構(gòu),這種細(xì)小組織特征有利于鈦合金接頭抗拉強(qiáng)度的提高。魏艷紅等人⑷］利用焊接接頭在脈沖激光作用下熔池尺寸發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了存在間隙條件下TC4鈦合金薄板（1.2 mm厚度）的對(duì)接焊接,間隙寬度可達(dá)板厚的16%TZENG［50］的研究工作都表明，ND： YAG激光可以通過(guò)改變激光的峰值功率、頻率和脈寬，影響焊縫金屬的流動(dòng)、焊接熱量的對(duì)流與傳導(dǎo)，進(jìn)而改善接頭的成形質(zhì)量及缺陷情況、優(yōu)化接頭組織和性能。

近年來(lái)，振蕩掃描激光焊接被許多研究工作采用以提高接頭質(zhì)量。該焊接方法采用振鏡使激光的光路按一定規(guī)律進(jìn)行位置振蕩，振蕩模式有多種，可以是平行于焊接方向的振蕩，也可以是垂直于焊接方向的振蕩，還可以圍繞一定半徑作旋轉(zhuǎn)振蕩，通過(guò)模式的改變，獲得不同的熔池行為控制，如圖1所示。王春明等人［51］采用“8”字圖形掃描方式開展了3 mm厚度TC31鈦合金板對(duì)接焊接，振蕩頻率在200 Hz?400 Hz、振蕩的 幅度在0.1 mm?0.5 mm范圍,有效地減少了焊接氣孔缺陷數(shù)量。單際國(guó)等人［26］通過(guò)對(duì)TC4鈦合金板振鏡掃描激光焊接過(guò)程光譜分析及高速攝影觀察發(fā)現(xiàn)，光束擺動(dòng)提高了光束與熔池液面的接觸面積,金屬蒸發(fā)增強(qiáng),驅(qū)動(dòng)小孔張開的徑向力和軸向力增加，增強(qiáng)了小孔穩(wěn)定性,抑制了氣孔形成。雷正龍［52］等人采用50 Hz頻率、1 mm的振幅開展2 mm厚度TB8鈦合金板的焊接,通過(guò)促進(jìn)焊接熔池的流動(dòng)以增加晶體凝固形核率,促進(jìn)等軸晶數(shù)量的增加，從而細(xì)化焊縫晶粒,提高焊縫的性能。

2、鈦合金激光焊接頭組織與性能

依據(jù)金相組織特征可將鈦合金分為α型、α+β型和β型鈦合金。圖2表示出一種α+β型鈦合金的雙相組織。鈦合金的焊接需要在良好的惰性氣氛保護(hù)（或真空）中進(jìn)行，以避免接頭脆化、焊接裂紋的出現(xiàn)。與其它焊接方法相類似，表面成形及氣孔缺陷會(huì)影響到接頭質(zhì)量，通過(guò)焊接工藝條件的優(yōu)化可以獲得成形飽滿、氣孔缺陷達(dá)標(biāo)的接頭。

焊接冶金方面,α型鈦合金常具有良好的焊接性、較高的接頭性能;α+β型鈦合金焊接性良好，但接頭性能（尤其塑性）會(huì)有一定程度的降低，可以通過(guò)焊后熱處理進(jìn)行改善;而β型鈦合金表現(xiàn)出較差的焊接性，接頭性能明顯下降，需采用焊后熱處理進(jìn)行組織調(diào)控和性能提升。

（1） α型鈦合金

劉宏等人［5；］研究了激光焊接（α型）純鈦板接頭組織和性能。研究發(fā)現(xiàn)，接頭焊縫區(qū)和熱影響區(qū)都由β相組成。由于焊接熱循環(huán)的影響，導(dǎo)致焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的β相晶粒呈現(xiàn)不規(guī)則形貌,有別于基體規(guī)則的等軸晶形貌。此外，焊縫區(qū)β相晶粒粗大，熱影響區(qū)β相晶粒尺寸略小，但也大于母材晶粒尺寸。接頭硬度實(shí)驗(yàn)顯示，焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的硬度都高于母材區(qū)硬度，表現(xiàn)出較好的接頭力學(xué)性能。

MAAWAD等人網(wǎng)研究了激光焊接方向與（α型）Grade 1鈦合金板內(nèi)部織構(gòu)間的夾角對(duì)接頭組織和性能的影響。研究表明，板材的織構(gòu)方向?qū)宇^拉伸強(qiáng)度有明顯影響：當(dāng)焊接方向與軋制方向垂直或平行時(shí)，拉伸強(qiáng)度較高，分別為290 MPa和286MPa,而呈45。時(shí),拉伸強(qiáng)度較低，為277 MPa。拉伸實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)焊接方向接頭樣品都斷裂于母材。組織分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)焊接方向平行于板材軋制方向時(shí)，可以獲得較其它方向更細(xì)小的熱影響區(qū)組織。殘余應(yīng)力分析表明,焊接方向與織構(gòu)間的夾角對(duì)接頭內(nèi)部應(yīng)力分布沒有明顯的影響。

CARVALHO等人［14］對(duì)比了激光焊與TIG焊獲得的（α型）純鈦管接頭組織和性能,發(fā)現(xiàn)激光焊焊縫和熱影響區(qū)中$單相組織更加細(xì)小。疲勞實(shí)驗(yàn)顯示,激光焊接頭獲得了與母材近似的疲勞性能，而TIG焊接頭顯示出明顯低于母材的疲勞性能。硬度實(shí)驗(yàn)顯示，兩種焊接方法獲得的焊縫區(qū)硬度近似(170 HV-180 HV),都高于母材區(qū)硬度"150 HV),因此在拉伸實(shí)驗(yàn)中兩種焊接方法所獲得接頭抗拉強(qiáng)度都達(dá)到了 460 MPa,略高于母材的抗拉強(qiáng)度(420MPa)。

(2) β型鈦合金

CHAMANFAR等人［30］研究了激光焊接(β型)Ti1023鈦合金接頭組織和性能。研究表明,Ti1023鈦合金接頭母材區(qū)組織為％相+圓形/板條狀的β相。焊縫區(qū)為粗大柱狀的%相，沒有觀察到β相。熱影響區(qū)組織與母材類似,表現(xiàn)為%母相內(nèi)分布有圓形和板條狀的β相,但是在焊接熱輸入作用下，部分β相會(huì)回溶到β母相中，導(dǎo)致β相的比例和尺寸減小。然而，即使在靠近熔合線附近的區(qū)域，依舊保持一定數(shù)量的β相,雖然這里在焊接熱循環(huán)中最高溫度已經(jīng)超過(guò)了 β'β相的轉(zhuǎn)變溫度，但是激光焊接快速冷卻過(guò)程抑制了 α'β相的完全轉(zhuǎn)變，使部分β相得以保存。硬度實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,\1023鈦合金接頭焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的硬度(290 HV - 320HV)要遠(yuǎn)低于母材硬度(360 HV -380 HV)，顯示出明顯的接頭軟化。拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示，接頭的抗拉強(qiáng)度僅為945 MPa,低于母材1 128 MPa,同時(shí)延伸率也僅為2.1%，母材為8.7 %。PASANG等人［33］對(duì)比分析了激光焊、電子束焊和TIG焊(β型)T5553鈦合金，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三種焊接方法所獲得的接頭組織類似，焊縫區(qū)內(nèi)存在單一的柱狀%相，熱影響區(qū)為等軸狀的%相組織，且在焊接熱循環(huán)作用下發(fā)生明顯的晶粒長(zhǎng)大。組織觀察顯示,母材的％相晶粒尺寸小于100 mm,而激光焊和電子束焊接頭熱影響區(qū)%相晶粒尺寸達(dá)到200 mm,TIG焊晶粒尺寸達(dá)到600 mm %硬度結(jié)果顯示，三種焊接方法獲得的接頭硬度值近似,焊縫的平均硬度在300 HV左右，都低于母材380 HV。拉伸結(jié)果顯示,激光焊和電子束焊接接頭強(qiáng)度近似，約為750MPa,低于母材的拉伸性能1 053 MPa；而TIG焊接頭的拉伸強(qiáng)度僅有591 MPa。

WEISS等人［55］對(duì)β型鈦合金激光焊接接頭研究發(fā)現(xiàn)，(β型)21S鈦合金因含有較高的Mo和Nb元素，使得熔池液體對(duì)氫的溶解度大幅度降低，進(jìn)而易于產(chǎn)生氣孔缺陷，導(dǎo)致接頭力學(xué)性能的降低。該工作還發(fā)現(xiàn)，焊縫和母材熔合線附近區(qū)域是氣孔缺陷出現(xiàn)較多的區(qū)域。

(3)α+β型鈦合金

對(duì)于α+β型鈦合金，其激光焊接接頭焊縫組織一般由粗大β柱狀晶和針狀馬氏體α'組成，體現(xiàn)出激光焊快速冷卻的特征(如圖3所示)。熱影響區(qū)靠近熔合線附近由等軸初生β相、針狀α'相和殘余％相組成，如圖4所示，靠近母材的區(qū)域由初生等軸β相、殘余%相和少量次生針狀β相組成，如圖 5 所示。

KUMAR等人［15］研究了激光焊接(α+β型)TC4鈦合金焊縫組織特征，發(fā)現(xiàn)焊接冷卻速度對(duì)接頭組織有明顯的影響。當(dāng)冷卻速度超過(guò)410 k/s時(shí)，焊縫區(qū)會(huì)形成完全α'相組織；當(dāng)冷卻速度在410 k/s ~ 20 k/s時(shí)，焊縫組織由大量α、少量'和殘余β相組成；當(dāng)冷卻速度小于20 k/s時(shí),焊縫組織由β相魏氏體、少量的初生β相和β相組成。因此，通過(guò)調(diào)整焊接速度、影響接頭冷卻速度可以對(duì)接頭組織進(jìn)行調(diào)控。硬度實(shí)驗(yàn)顯示，焊接速度從0.5m/min升高到0.8 m/min,可以將焊縫硬度從325 HV提高到475 HV,高于母材（250 HV）,同時(shí)，拉伸強(qiáng)度和延伸率從660 MPa和6.68%升高到950MPa和9.75%，達(dá)到母材的強(qiáng)度（950 MPa），略低于母材的延伸率（14.5%）。

AKMAN等人［42］研究了 ND： YAG激光功率對(duì)TC4鈦合金接頭組織的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)脈沖激光的平均功率從474 W增加到555 W時(shí)，熱影響區(qū)的晶粒尺寸由162 mm增加到350 mm，拉伸強(qiáng)度由500 MPa 降低到 150 MPa。

CHAMANFAR等人［46］研究了激光焊接Ti6242鈦合金組織與力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn),焊縫區(qū)硬度約435 HV，熱影響區(qū)的硬度在330 HV-390 HV區(qū)間，均高于母材硬度329 HV。接頭的拉伸強(qiáng)度977MPa，略低于母材的強(qiáng)度"1 018 MPa~1 120 MPa）。研究認(rèn)為，接頭內(nèi)部的氣孔缺陷是造成拉伸強(qiáng)度降低的主要原因，而非材料組織原因。

MASHININI等人［35］研究了激光焊接熱輸入對(duì)于TC4鈦合金接頭疲勞性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),低的熱輸入有利于接頭疲勞性能的提高。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)熱輸入量從225 J/mm降低到25 J/mm,焊縫區(qū)的硬度從370 HV升高到410 HV,焊縫區(qū)寬度由3.0 mm降低到1.0 mm,有利于疲勞強(qiáng)度的提高。在40 J/mm ~57 J/mm熱輸入條件下，105循環(huán)次數(shù)疲勞強(qiáng)度可達(dá)400 MPa，而在168 J/mm~ 228 J/mm熱輸入條件下,疲勞強(qiáng)度低于300 MPa。

3、鈦合金激光焊接接頭焊后熱處理

焊后熱處理通過(guò)固態(tài)相變的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接接頭組織和性能的優(yōu)化。α型鈦合金激光焊接頭性能較好，因此一般不用進(jìn)行焊后熱處理;而β型鈦合金激光焊接頭性能較母材有大幅度的降低，往往需要通過(guò)熱處理進(jìn)行改善;對(duì)于（α+β）型鈦合金，可以通過(guò)焊后熱處理調(diào)整兩相形態(tài)、數(shù)量，改善焊接接頭的力學(xué)性能，但是有部分兩相鈦合金焊接接頭力學(xué)性能良好,也可以不進(jìn)行熱處理,焊后直接使用。

張林杰等人［19］等人采用（830°C/1 h）固溶+（550T/7 h）時(shí)效熱處理方式將β型鈦合金T1-55531的拉伸強(qiáng)度由母材強(qiáng)度的47.8%提高到母材強(qiáng)度的92.4% ,硬度試驗(yàn)顯示焊縫區(qū)的硬度由309HV提升到371 HV,同時(shí)母材硬度由395 HV升高到409 HV。材料組織分析發(fā)現(xiàn),Ti-55531鈦合金母材區(qū)β相母相上分布有細(xì)小等軸β相，焊接導(dǎo)致焊縫區(qū)中β相完全轉(zhuǎn)變?yōu)?相,并在室溫下保持單相%相組織，而熱影響區(qū)中β相含量變少，導(dǎo)致焊縫和熱影響區(qū)性能大幅下降。通過(guò)固溶+時(shí)效處理，在焊縫區(qū)生成針狀α'相，并產(chǎn)生大量的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)，促使接頭力學(xué)性能大幅度提高。

雷正龍等人［22］研究了時(shí)效處理對(duì)β型TB8鈦合金激光焊接接頭組織和性能的影響。研究表明，低溫時(shí)效處理接頭焊縫區(qū)由α'和β相組成，而高溫時(shí)效處理接頭焊縫區(qū)由 α 相和 β 相組成。 低溫時(shí)效處理過(guò)程中，Al、Mo和Nb元素的偏聚會(huì)導(dǎo)致焊縫區(qū)塑性降低，而高溫時(shí)效處理可以促使'相轉(zhuǎn)變?chǔ)孪?，?dǎo)致接頭拉伸性能大幅度提高。研究結(jié)果表明，通過(guò)（550C/1h）時(shí)效熱處理可以將拉伸強(qiáng)度由868 MPa 提高到 1301 MPa。

吳凱等人［56］研究了（ α+β）型BTi-6431S鈦合金三種熱處理工藝（600C/2 h、650C/2 h、700C/2h,FC）,研究發(fā)現(xiàn)：隨著熱處理溫度升高，接頭組織中初生β相含量減少，細(xì)小針狀的$'馬氏體顯著增多。這種針狀馬氏體組織的存在使得接頭的室溫與高溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨熱處理溫度升高而升高,而延伸率呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。

周松等人［57］研究了熱處理對(duì)TC4鈦合金激光雙束焊接接頭疲勞性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，采用700C/2 h AC +550C/2 h AC雙重退火熱處理，可將試件疲勞壽命提高到未熱處理試件的1- 89倍。熱處理后接頭網(wǎng)籃組織中析出針狀α馬氏體，導(dǎo)致接頭抗裂紋萌生和擴(kuò)展的抗力提高，促進(jìn)疲勞壽命增加。

4、結(jié)論

1) 光纖激光、碟片激光、C02激光、ND： YAG激光都被成功應(yīng)用于鈦合金激光焊接中，不同的激光模式(連續(xù)或脈沖)及激光掃描振蕩模式都會(huì)對(duì)焊接熔池行為產(chǎn)生影響，導(dǎo)致焊縫成形及缺陷情況的變化,最終體現(xiàn)在接頭性能受到激光特征的影響。

2) α型鈦合金具有良好的焊接性以及較高的接頭性能;α+β型鈦合金具有較好的焊接性，但是其接頭性能會(huì)有一定的降低，尤其是接頭韌性；而β型鈦合金表現(xiàn)出較差的焊接性，接頭的性能會(huì)有明顯下降。

3) 激光焊接工藝(焊接功率及速度)對(duì)于單相α型和單相β鈦合金接頭組織影響主要體現(xiàn)在微觀結(jié)構(gòu)尺寸上，而對(duì)α+β型鈦合金接頭組織的影響復(fù)雜,焊接工藝改變會(huì)導(dǎo)致焊縫區(qū)及熱影響區(qū)中α馬氏體相、β相和%相的相變行為發(fā)生變化,影響各相形貌、大小及數(shù)量,改變接頭的力學(xué)性能。

4) α型鈦合金激光焊接接頭性能較好,一般不用進(jìn)行焊后熱處理; β型鈦合金激光焊接頭性能會(huì)較母材有明顯的降低，需通過(guò)熱處理進(jìn)行改善；(β+α)型鈦合金可以通過(guò)焊后熱處理調(diào)整兩相形態(tài)、數(shù)量，改善接頭力學(xué)性能,但有部分(α+β)鈦合金接頭力學(xué)性能良好，可直接使用。

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作者簡(jiǎn)介

聶璞林 男，博士，助理研究員。主要研究方向：激光焊接、激光增材制造。

E-mai: npldxy@ sjtu.edu.cn 李鑄國(guó) 男，博士，教授。

主要研究方向：激光焊接、激光增材制造。E-mal: lizg@ sjtu.edu.cn

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