● 摘要
TA15是一种先进的钛合金，广泛应用于飞机结构件中，其结构大多需要采用焊接成型。目前工业生产中多用氩弧焊等熔焊方法焊接TA15，这些焊接方法焊后残余应力大，变形大，疲劳强度低。为克服这些缺点，改善和提高TA15焊接接头的性能，本论文对TA15的真空钎焊性能进行研究。 研究中首先采用真空炉钎焊方法对TA15进行铺展性能、填缝性能试验，再对钎料和钎焊接头的金相组织进行分析，经过多次筛选，获得数种适合TA15的钎料。然后在深入分析电子束钎焊的机理和加工特点的基础上，根据具体的试验条件和工艺特点，建立了电子束钎焊的热源模型、能量吸收模型和传热模型。据此使用专业分析软件ANSYS进行数值模拟分析，获得一系列合理的焊接工艺参数和整个焊接温度场的分布，并能以动画方式展示焊接的热过程。经实验验证，采用筛选出来的钎料，按照模拟得到的工艺参数能够焊接出优良的接头。同时温度场的模拟值和实测值吻合，从而证明了用该热源模型进行温度场模拟与制定工艺的有效性。本论文的研究为改善TA15焊接接头的性能提供了有效的方法，研究的思路对类似研究也具有一定的参考价值。