引言(yan)
钛(tai)合金材(cai)料(liao)具有(you)高(gao)强、重量轻、抗腐蚀(shi)性好等优(you)点(dian)，在航(hang)空航(hang)天和(he)医(yi)疗器械(xie)等(deng)行业得(de)到(dao)了(le)广泛(fan)的应用。高强(qiang)钛(tai)合金(jin)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)较高(gao)的熔(rong)融(rong)性和易(yi)氧化(hua)性，常规(gui)的连(lian)接方式(shi)很(hen)难(nan)实现(xian)。尤其是(shi)在(zai)航空(kong)、航(hang)天(tian)等方面(mian)，其(qi)焊接的可(ke)靠(kao)性(xing)对(dui)其安全(quan)与使(shi)用(yong)寿命(ming)有着(zhe)重要(yao)的意(yi)义(yi)。为(wei)此，对高(gao)强(qiang)钛(tai)合(he)金材料的连(lian)接工(gong)艺(yi)进行(xing)研究与(yu)完(wan)善具有重(zhong)要(yao)意义(yi)。本(ben)研(yan)究的(de)主要(yao)目(mu)的(de)是探(tan)讨高(gao)强度(du)钛合(he)金(jin)焊接的(de)特种工(gong)艺(yi)参(can)数优化(hua)和(he)设备(bei)创(chuang)新(xin)，以提(ti)高焊(han)接效(xiao)率(lv)，解决(jue)焊(han)接中(zhong)的(de)挑(tiao)战(zhan)。将(jiang)深(shen)入探讨不同焊接(jie)方法(fa)的(de)优劣(lie)势，并关(guan)注特(te)种(zhong)工艺参(can)数的优化(hua)方(fang)法，同(tong)时也介(jie)绍(shao)了(le)焊接设(she)备的创新需(xu)求(qiu)和(he)关键(jian)技(ji)术(shu)。
1 、钛(tai)合金焊接(jie)方(fang)法(fa)的(de)回顾
1.1 钎(qian)焊(han)
钎焊是(shi)一(yi)种(zhong)传(chuan)统的焊(han)接方法，它(ta)通(tong)过(guo)在工件(jian)表面引(yin)入(ru)钎料，通常(chang)是(shi)低(di)熔(rong)点(dian)金(jin)属(shu)合金(jin)，来连接(jie)两个(ge)钛合金工(gong)件。这(zhe)种(zhong)方(fang)法的(de)优(you)点在(zai)于(yu)可以(yi)实现(xian)较高(gao)的焊接(jie)强(qiang)度，同时(shi)减(jian)小(xiao)了对(dui)工(gong)件(jian)的热影响区(qu)。然而，钎焊方法(fa)也(ye)存在(zai)一些局限(xian)性(xing)，主(zhu)要(yao)包(bao)括以下(xia)方面(mian)：①钎(qian)料选择：选择(ze)适当(dang)的(de)钎料(liao)对焊接工艺至关(guan)重(zhong)要(yao)。不(bu)同的(de)钛(tai)合(he)金(jin)需(xu)要(yao)不同类型的钎(qian)料，而(er)且(qie)需要在(zai)特(te)定(ding)温(wen)度范(fan)围内操(cao)作[2]。②残(can)余(yu)应(ying)力：由(you)于(yu)钎(qian)料和工(gong)件(jian)材(cai)料的热(re)膨胀(zhang)系(xi)数不同，钎焊后可(ke)能产(chan)生(sheng)残余应(ying)力，这可(ke)能对(dui)工件的(de)稳(wen)定(ding)性和(he)性(xing)能(neng)产生负(fu)面(mian)影(ying)响。
1.2 电子(zi)束焊(han)
电(dian)子束(shu)焊(han)接是利(li)用电(dian)子束对被(bei)测(ce)物(wu)体进(jin)行(xing)加(jia)热和(he)连(lian)接(jie)的(de)一(yi)种(zhong)高能(neng)量连接方(fang)式(shi)。该工(gong)艺具(ju)备(bei)如(ru)下(xia)优(you)势：
高(gao)能(neng)：电子束焊接(jie)能(neng)量(liang)密度(du)很(hen)大(da)，能够(gou)在较(jiao)短(duan)时间内(nei)将(jiang)被(bei)焊材料(liao)快(kuai)速升(sheng)温(wen)，从(cong)而(er)达(da)到(dao)深熔连接(jie)的(de)目(mu)的。热(re)影(ying)响区小(xiao)：电(dian)子束(shu)焊(han)焊缝(feng)在(zai)极短的(de)时间(jian)内(nei)，可以有(you)效(xiao)地减(jian)少(shao)热(re)影(ying)响(xiang)区和(he)减少(shao)残余(yu)应力。但是，它也有(you)一定的(de)局(ju)限(xian)性：价格(ge)昂(ang)贵：由(you)于所需(xu)的(de)材(cai)料(liao)、能量(liang)等(deng)原因，很(hen)多(duo)场合(he)下都不太划(hua)算。复杂度(du)高：对焊(han)接(jie)过(guo)程的(de)要求(qiu)较高(gao)，对焊接过(guo)程(cheng)的要(yao)求较(jiao)高(gao)，难以(yi)适(shi)应各种工作(zuo)条件及(ji)工作(zuo)条(tiao)件。
1.3 激光焊(han)
激(ji)光焊(han)接(jie)是利用能量(liang)较大的能量(liang)对(dui)被测物体进行(xing)加热从(cong)而达到(dao)连接的一种无(wu)接(jie)触连接方(fang)式。其优势(shi)在(zai)于(yu)：高精(jing)度：由于其(qi)高(gao)精(jing)度、小(xiao)热(re)热(re)区等(deng)特(te)点(dian)，适合(he)进行高精(jing)度(du)的焊(han)接。不(bu)需要(yao)直接(jie)接触：因为激(ji)光(guang)焊(han)接是非(fei)直(zhi)接的，所以不会对被加工(gong)对(dui)象(xiang)造成任何的伤(shang)害(hai)。
但是，该技术(shu)仍面临如(ru)下(xia)问题(ti)：材质(zhi)选取(qu)：不同(tong)类(lei)型的钛基合金(jin)具(ju)有不(bu)同的(de)光(guang)学特(te)性(xing)，对其有一(yi)定的(de)要(yao)求(qiu)。
投(tou)资(zi)大(da)：由(you)于(yu)激光(guang)器(qi)的装备(bei)及(ji)能量(liang)消耗(hao)都比较大，难以(yi)适用(yong)于(yu)各(ge)种场合。
1.4 搅拌摩擦焊
搅(jiao)拌(ban)摩(mo)擦(ca)焊是(shi)一(yi)种固态(tai)焊(han)接方(fang)法，它通过(guo)机械搅(jiao)拌和摩(mo)擦加(jia)热(re)工件(jian)来实现焊(han)接(jie)。这(zhe)种方(fang)法(fa)的(de)优点(dian)包(bao)括：
①无(wu)需(xu)额外材(cai)料：搅(jiao)拌(ban)摩(mo)擦(ca)焊(han)不(bu)需(xu)要额外的(de)钎(qian)料(liao)或(huo)焊(han)接(jie)材(cai)料。②低温操作(zuo)：相(xiang)对(dui)于(yu)其他(ta)方(fang)法(fa)，搅拌摩(mo)擦(ca)焊(han)通常(chang)在较低的温(wen)度(du)下进(jin)行(xing)，减(jian)少了热(re)影(ying)响(xiang)。然(ran)而，搅(jiao)拌(ban)摩擦焊也(ye)有(you)一(yi)些局(ju)限(xian)性：①限(xian)制形状(zhuang)：该方法(fa)适用于(yu)较(jiao)简(jian)单(dan)的(de)几(ji)何形状，不(bu)适(shi)用于(yu)所(suo)有工(gong)件(jian)。②需(xu)要(yao)专用设(she)备：搅拌摩擦(ca)焊需(xu)要(yao)专用(yong)设备，成本(ben)较(jiao)高。
1.5 优(you)劣(lie)势比(bi)较
在(zai)高强度钛合(he)金焊(han)接(jie)方(fang)法的比(bi)较中(zhong)，不同方法(fa)具(ju)有(you)各(ge)自(zi)的(de)优劣势(shi)。选择适(shi)当的方法取(qu)决于具(ju)体(ti)应(ying)用(yong)的(de)要求(qiu)。钎(qian)焊适(shi)用(yong)于(yu)需要(yao)较(jiao)高(gao)强度(du)连(lian)接(jie)的情(qing)况，但需(xu)要特(te)定的钎料和(he)温度(du)控(kong)制(zhi)。扩(kuo)散(san)焊(han)是(shi)一种无(wu)需额外(wai)材料(liao)的固(gu)态(tai)焊(han)接(jie)方(fang)法，但(dan)需要(yao)高(gao)温操(cao)作。电子束焊(han)和激光焊具有(you)高(gao)能量(liang)密(mi)度，适(shi)用于精(jing)密(mi)焊(han)接，但(dan)成(cheng)本(ben)较高[3]。
搅拌摩擦焊(han)适(shi)用于(yu)一些(xie)特定(ding)形状的(de)工(gong)件(jian)，具有(you)低(di)温操(cao)作和(he)无(wu)需(xu)额外材(cai)料(liao)的优点。选择(ze)正(zheng)确(que)的(de)方法需(xu)要(yao)综(zong)合考(kao)虑材料、几(ji)何形(xing)状(zhuang)、预(yu)算(suan)和所需(xu)的(de)焊(han)接(jie)工(gong)艺。
2、 特(te)种工艺参(can)数(shu)的优化(hua)
2.1 焊接(jie)温度(du)
在(zai)高(gao)强钛基材料的焊(han)缝成形(xing)过程中(zhong)，焊缝(feng)温度是一(yi)个重(zhong)要的影响(xiang)因素。合适的焊接温(wen)度是保证(zheng)焊(han)缝质(zhi)量(liang)的重(zhong)要(yao)保(bao)证(zheng)，但(dan)是(shi)，过高会造(zao)成焊(han)缝(feng)表面(mian)的氧(yang)化(hua)，太冷会(hui)造成(cheng)焊(han)缝(feng)强度下降，对其(qi)进行(xing)合理的焊接工(gong)艺(yi)是(shi)十分关键(jian)的。由(you)于钛(tai)合金的熔点(dian)很(hen)高(gao)，所以在(zai)选(xuan)用(yong)合(he)适的焊(han)接(jie)温度(du)时应(ying)注(zhu)意如(ru)下(xia)几(ji)个方面(mian)：材质(zhi)：钛合金的熔点(dian)各不相同(tong)。所(suo)以，应该针(zhen)对(dui)特(te)定的材质(zhi)来(lai)调(diao)节(jie)其(qi)焊(han)接温(wen)度(du)。温(wen)度(du)场：保证被测(ce)对象(xiang)的受热均(jun)匀，不(bu)会出(chu)现(xian)应力集(ji)中(zhong)的情况。热(re)量的(de)输(shu)入(ru)：保(bao)证(zheng)焊(han)缝的温度不(bu)会过(guo)高或过低。
2.2 焊接(jie)速(su)度
焊(han)接(jie)速度是另(ling)一个关(guan)键的工(gong)艺参(can)数(shu)。过高的(de)焊接速(su)度可(ke)能(neng)导致(zhi)焊(han)接不(bu)充分，而过低的(de)速(su)度(du)可(ke)能导(dao)致过度(du)加热。因(yin)此，优化(hua)焊(han)接速(su)度是实现焊接的重(zhong)要(yao)步骤。
选择(ze)合适(shi)的(de)焊(han)缝(feng)速率(lv)主要由如(ru)下几(ji)个方面(mian)决定：材(cai)质：对于(yu)各种钛(tai)基合金，其(qi)焊(han)速(su)有较大(da)的(de)需(xu)求，应(ying)因地(di)制宜。物(wu)料(liao)厚：为(wei)了(le)保(bao)证(zheng)有(you)充(chong)足(zu)的热量(liang)，一般要求(qiu)采(cai)用低(di)速(su)焊(han)。焊缝部(bu)位(wei)：由(you)于(yu)传(chuan)热(re)及(ji)散热条(tiao)件的(de)差(cha)异，焊缝(feng)部位(wei)对焊(han)缝的要(yao)求(qiu)也不(bu)尽(jin)相(xiang)同。焊接(jie)方(fang)式(shi)：各种方(fang)式(shi)对(dui)焊速(su)有(you)一定(ding)的(de)需(xu)求(qiu)，比(bi)如(ru)，对(dui)于(yu)电(dian)子(zi)束，一般要求(qiu)很高的焊(han)速。
2.3 高(gao)强(qiang)度钛(tai)合(he)金的广(guang)泛应用
高强(qiang)度(du)钛合(he)金(jin)焊接的特(te)种(zhong)工艺(yi)参数(shu)优(you)化需(xu)要(yao)深(shen)入研(yan)究和(he)多方位(wei)考量，以满(man)足高(gao)要求的(de)应用(yong)环(huan)境。通过(guo)不(bu)断(duan)追(zhui)求最(zui)佳的焊(han)接(jie)电(dian)流(liu)、速(su)度(du)、保护气体(ti)和(he)热处(chu)理参(can)数，能够不断(duan)改进焊接工艺(yi)，降(jiang)低成本(ben)，推动(dong)钛(tai)合金焊接(jie)领域(yu)的(de)技(ji)术发(fa)展(zhan)和(he)创新。高(gao)强(qiang)度(du)钛(tai)合(he)金的广(guang)泛应(ying)用在航空(kong)航(hang)天(tian)、医疗(liao)、化工等领域，其焊(han)接工(gong)艺一直(zhi)备(bei)受(shou)关注(zhu)。高(gao)强度钛合(he)金焊接需(xu)要高(gao)度专(zhuan)业化的(de)处(chu)理(li)，特种工(gong)艺(yi)参数(shu)的(de)优(you)化是(shi)确(que)保(bao)焊(han)缝(feng)材(cai)料性能(neng)的(de)关键环节(jie)。对此，本文(wen)重点讨论(lun)了如(ru)何选择(ze)合(he)适(shi)的(de)焊接(jie)电(dian)流(liu)与(yu)速度，并对保护气(qi)体(ti)进(jin)行了优选(xuan)。在高(gao)强钛基材料(liao)的焊接过程中(zhong)，如何(he)选(xuan)取(qu)合适(shi)的(de)焊接(jie)电(dian)流(liu)与速(su)率是(shi)关(guan)键(jian)。适(shi)当(dang)的(de)焊接电(dian)流对(dui)熔池(chi)的形(xing)成(cheng)、温(wen)度分布(bu)以及接头的冷(leng)却(que)都(dou)有(you)很大(da)的(de)作(zuo)用(yong)。过(guo)高的电(dian)流(liu)会使熔(rong)池(chi)过热，从(cong)而(er)引起疏(shu)松和开(kai)裂，而过小(xiao)的(de)电(dian)流(liu)又(you)会使熔(rong)池不成(cheng)形(xing)。在此过程中，应合(he)理调节(jie)焊(han)接速(su)率(lv)，保(bao)证(zheng)其(qi)完全(quan)熔(rong)融及固(gu)化(hua)。通(tong)过(guo)试(shi)验(yan)、数值仿(fang)真(zhen)及经验的累积，可(ke)以(yi)为(wei)焊(han)工(gong)提供最优(you)的焊(han)接工(gong)艺及(ji)工(gong)艺参数。在(zai)特殊过程(cheng)中，防护气的选(xuan)取(qu)与(yu)流动速(su)率的(de)最佳(jia)选(xuan)取也(ye)是(shi)最重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)环(huan)。高(gao)强钛(tai)基材(cai)料(liao)的(de)焊缝往(wang)往要(yao)采(cai)用氩(ya)、氩等非(fei)活(huo)性(xing)气(qi)体(ti)，以(yi)防止焊缝的氧化及(ji)环(huan)境(jing)污染。选用(yong)合适的保(bao)护气(qi)类型(xing)及流速是影(ying)响焊(han)缝(feng)质量的(de)关(guan)键因(yin)素(su)。
不(bu)同(tong)类型的(de)焊条(tiao)因(yin)其材(cai)质(zhi)及用(yong)途(tu)而异，而最佳(jia)的(de)流(liu)动速率则须(xu)依焊(han)接(jie)技(ji)术的(de)需(xu)求加(jia)以(yi)调节。通过对(dui)气(qi)流(liu)进行(xing)精(jing)细(xi)的调(diao)节(jie)，既减(jian)少了对(dui)空气的损(sun)耗(hao)，又(you)保证了充分(fen)的防(fang)护(hu)。此外，在(zai)高强(qiang)钛基材(cai)料(liao)的(de)焊接(jie)过程中(zhong)，热处(chu)理(li)也起到了很大(da)的(de)影响。焊(han)后(hou)金属(shu)表面往往会发(fa)生应力(li)及(ji)晶(jing)粒度(du)的(de)改变(bian)，从(cong)而(er)对熔合区的(de)力学性(xing)质(zhi)产(chan)生(sheng)一定(ding)的影(ying)响。合理(li)的热(re)处理(li)工艺(yi)能(neng)有效(xiao)地(di)减(jian)少(shao)或减少(shao)焊(han)缝中的(de)残(can)余(yu)应(ying)力，从(cong)而(er)改(gai)善焊(han)缝的强韧(ren)化程度。热处理参(can)数(shu)的选择应根据(ju)具体(ti)要求(qiu)和(he)材料特性来(lai)确(que)定(ding)，以(yi)确(que)保(bao)焊接材(cai)料(liao)的最(zui)终性(xing)能(neng)。总(zong)结(jie)而(er)言，高强(qiang)度钛合金(jin)焊接的(de)特(te)种工艺(yi)参(can)数优(you)化是(shi)一项(xiang)综合性(xing)的(de)任(ren)务，需要(yao)细(xi)致(zhi)的研(yan)究和实验(yan)。合理设置(zhi)焊(han)接电流(liu)和速度，以及优(you)化保(bao)护气(qi)体(ti)的选择与流(liu)量，都(dou)对(dui)焊接(jie)工(gong)艺和(he)成本(ben)效益(yi)产(chan)生(sheng)重要影响(xiang)。这些参(can)数的(de)优化将不仅(jin)支持高(gao)强(qiang)度(du)钛(tai)合金(jin)焊(han)接技(ji)术的进步(bu)，还(hai)将满足不断(duan)增(zeng)长(zhang)的(de)工(gong)业(ye)需(xu)求(qiu)，推(tui)动相(xiang)关(guan)领域(yu)的(de)科(ke)学(xue)研究和工程(cheng)实践(jian)的(de)发(fa)展(zhan)。
通过(guo)不断的研(yan)究和(he)创新，可以(yi)提(ti)高高强度钛(tai)合金焊(han)接(jie)工(gong)艺(yi)和可(ke)行性(xing)，为更(geng)广泛的(de)应(ying)用领(ling)域提供可能性(xing)。
3、 设(she)备(bei)创新
3.1 高强度(du)钛(tai)合(he)金(jin)焊接设备(bei)的(de)现(xian)状
高(gao)强(qiang)度钛合(he)金(jin)焊接(jie)设备(bei)的(de)现状是(shi)本领域(yu)的(de)起(qi)点。现有(you)设(she)备(bei)的(de)性(xing)能(neng)和(he)技术水平直接(jie)影响着(zhe)高强(qiang)度(du)钛合金(jin)焊接的(de)效(xiao)率。以下(xia)是(shi)对高(gao)强度钛(tai)合金(jin)焊(han)接(jie)设(she)备现状的(de)讨(tao)论：高强钛合(he)金的(de)焊接装备(bei)主(zhu)要有常(chang)规(gui)的(de)装(zhuang)备，也(ye)有(you)电子(zi)束(shu)焊机(ji)、激光焊机(ji)、摩擦(ca)搅拌(ban)焊机(ji)等(deng)特(te)种装备(bei)。目(mu)前，此(ci)类(lei)器件已在(zai)某(mou)些方(fang)面(mian)显(xian)示(shi)出(chu)良好的(de)性(xing)能(neng)，但(dan)仍面临着一(yi)定(ding)的(de)挑(tiao)战。常(chang)规的(de)焊接(jie)设备，如 TIG（氩弧焊(han)）、 MIG （气体金(jin)属(shu)弧焊）等装备能够很好(hao)地(di)完(wan)成常(chang)规(gui)的(de)焊(han)接工(gong)作(zuo)。但(dan)是(shi)，高(gao)强(qiang)钛基材(cai)料(liao)存(cun)在(zai)如(ru)下问题(ti)：
高(gao)温环境(jing)：常(chang)规的(de)高(gao)温焊(han)接装备(bei)往往不能(neng)达(da)到较(jiao)高(gao)的(de)焊接(jie)温度(du)。气体(ti)保(bao)护：为了保证(zheng)焊(han)缝(feng)的(de)完(wan)整性，对常规(gui)装置的气体防(fang)护(hu)体(ti)系(xi)进行(xing)了(le)改造。
自(zi)动(dong)化(hua)程(cheng)度(du)较低(di)：传(chuan)统的自动(dong)化(hua)程(cheng)度有限，需要(yao)借(jie)助(zhu)手工(gong)操(cao)作(zuo)。
3.2 设备(bei)创(chuang)新(xin)需(xu)求
高强(qiang)度钛(tai)合(he)金(jin)焊接(jie)设(she)备(bei)的(de)创新需求(qiu)是(shi)推动(dong)该领域进步的(de)核心(xin)。以(yi)下(xia)是对设备(bei)创新需求的(de)讨论：耐高(gao)温(wen)性能：为(wei)适(shi)应(ying)高(gao)强钛基材料(liao)的(de)要(yao)求，要求(qiu)其具(ju)有(you)较高(gao)的(de)焊(han)接温度。这(zhe)种新型(xing)装(zhuang)置应当(dang)具有(you)较高(gao)的能(neng)源(yuan)密度(du)，使其(qi)可以在焊(han)接期(qi)间(jian)获(huo)得所需要(yao)的(de)温(wen)度，并(bing)可在某(mou)些(xie)部(bu)位进行较(jiao)高(gao)的(de)焊接，从而(er)减小对被焊物的(de)热量(liang)冲(chong)击。
采(cai)用高效率(lv)的(de)气(qi)体(ti)防护体系(xi)：为(wei)了保证高(gao)品质(zhi)的焊缝(feng)，必须采用强有力(li)的气(qi)体防(fang)护体(ti)系(xi)来避免被腐(fu)蚀、被(bei)腐(fu)蚀[5]。该装置(zhi)的(de)气源(yuan)防护装置(zhi)要求有(you)大(da)量(liang)的非活性(xing)气(qi)体(ti)流(liu)动(dong)，以保证(zheng)焊(han)缝完(wan)全(quan)被(bei)焊缝和减(jian)少(shao)外界(jie)氧的(de)入侵(qin)。另外，还应(ying)对煤(mei)气(qi)分配(pei)方式(shi)进行(xing)改善，使(shi)煤气分(fen)配(pei)更加均衡，减小(xiao)盲区。提(ti)高装(zhuang)备(bei)的自(zi)动化水(shui)平，降(jiang)低(di)人(ren)工(gong)介(jie)入，提(ti)高(gao)装备的智能化(hua)水平。该自(zi)动(dong)控制系(xi)统(tong)能对(dui)焊缝进行(xing)实(shi)时(shi)调(diao)节，对(dui)焊缝(feng)进(jin)行(xing)监(jian)控(kong)，从(cong)而达(da)到(dao)了提(ti)高生产(chan)率(lv)，降(jiang)低(di)了人为误差的(de)目(mu)的。材(cai)质适(shi)应性：高(gao)强(qiang)钛基合金品种多样(yang)，对新型装(zhuang)备(bei)提出(chu)了(le)更(geng)高的要(yao)
求(qiu)。他们(men)应(ying)当(dang)可(ke)以(yi)适用(yong)于各(ge)种(zhong)类型的(de)钛合(he)金，并且可以迅速地转(zhuan)换(huan)和调(diao)节所(suo)需的时(shi)间。
3.3 设(she)备创新(xin)的(de)关键(jian)技术(shu)
设备(bei)创(chuang)新需(xu)要(yao)依(yi)赖一(yi)些(xie)关键技(ji)术来实(shi)现(xian)。以下是一些(xie)关(guan)键(jian)技(ji)术的讨(tao)论(lun)：高功率电(dian)源(yuan)：高(gao)功(gong)率激(ji)光器、电(dian)子(zi)束(shu)发生器及等离(li)子弧焊(han)接装(zhuang)置(zhi)是(shi)实(shi)现(xian)高功(gong)率焊(han)接所必需的(de)高能源。这(zhe)种能量(liang)来源的特(te)性及(ji)其(qi)稳定程(cheng)度(du)，将(jiang)会(hui)对整(zheng)个(ge)焊(han)接过程产生重(zhong)要的(de)影响。高(gao)级(ji)瓦斯防护：瓦(wa)斯(si)防(fang)护体(ti)系(xi)要求瓦斯流(liu)量控(kong)制、瓦斯(si)纯度(du)控(kong)制以及瓦斯浓度(du)分(fen)配(pei)等一系列(lie)先进(jin)的瓦(wa)斯防护措(cuo)施。在(zai)这种技术(shu)上的(de)革(ge)新(xin)将(jiang)增强对(dui)瓦(wa)斯(si)的(de)防(fang)护效果[6]。智能(neng)化控(kong)制：该系统(tong)能(neng)够(gou)对焊缝进行在(zai)线(xian)监控，并(bing)对其进(jin)行自动调节。其(qi)中(zhong)包(bao)括对焊接温度，焊接速度，气(qi)体(ti)流(liu)量等(deng)进行(xing)智能化(hua)的(de)调(diao)节(jie)，从(cong)而达到(dao)了(le)更(geng)好(hao)的效果(guo)。材(cai)料研究与适(shi)应(ying)性(xing)：为(wei)发(fa)展(zhan)适(shi)用(yong)于多种(zhong)高(gao)强(qiang)钛基合(he)金(jin)的新(xin)型(xing)焊缝提供(gong)理(li)论(lun)依(yi)据。本(ben)项(xiang)目将对该(gai)合金(jin)的熔点、热导率(lv)、氧(yang)化(hua)性(xing)等进(jin)行研(yan)究。
3.4 应(ying)用领(ling)域(yu)需(xu)求(qiu)
不同(tong)应(ying)用(yong)领(ling)域(yu)对高(gao)强度钛(tai)合(he)金(jin)焊(han)接设备(bei)有不同(tong)的需求。以(yi)下(xia)是(shi)一些(xie)主(zhu)要(yao)应用领(ling)域的(de)需(xu)求(qiu)：航天(tian)工程：为(wei)保(bao)证其(qi)运(yun)行的(de)可靠与(yu)安全，必须(xu)采用高科技(ji)的焊接方法。这(zhe)种新(xin)型(xing)装备必须(xu)具备高的能源(yuan)密(mi)度，并能在(zai)较高(gao)温度下(xia)进(jin)行(xing)焊接(jie)。医(yi)用(yong)器材(cai)：医(yi)用(yong)器(qi)材(cai)生产(chan)对器(qi)材(cai)的要求(qiu)很(hen)高(gao)，对(dui)器(qi)材的(de)卫(wei)生(sheng)及机能要求(qiu)很(hen)高。对装(zhuang)备的(de)革(ge)新(xin)要求(qiu)主(zhu)要(yao)有：高精(jing)密(mi)焊接、无污染气体(ti)防(fang)护(hu)、材质(zhi)适应性等。车(che)辆制造：为适应批(pi)量生(sheng)产，对大型(xing)焊(han)接装(zhuang)备(bei)提(ti)出(chu)了更高要(yao)求。装备革新要(yao)注(zhu)重(zhong)提高生产效(xiao)率(lv)，提高(gao)自动化(hua)水(shui)平(ping)，降低(di)成本(ben)。造(zao)船(chuan)：为(wei)了满足(zu)大尺(chi)度构件的要(yao)求(qiu)，造(zao)船(chuan)行业(ye)对大(da)尺(chi)度焊(han)接装(zhuang)备提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高要(yao)求(qiu)。新(xin)型(xing)装备需要高(gao)功(gong)率、高(gao)效能来满足(zu)大尺寸构件的焊接(jie)要求(qiu)[7]。总(zong)之(zhi)，高(gao)强度钛合(he)金焊接设备(bei)的创新是关(guan)键(jian)的，它将(jiang)推(tui)动(dong)高(gao)强(qiang)度(du)钛合金(jin)在(zai)各个(ge)领(ling)域(yu)的应用，提高(gao)生(sheng)产(chan)效率、可(ke)靠性。需(xu)要(yao)依靠高(gao)能源源(yuan)、先(xian)进的(de)气(qi)体保护(hu)技(ji)术、智(zhi)能(neng)控(kong)制系(xi)统(tong)和材(cai)料研究(jiu)，以(yi)满(man)足(zu)不同(tong)应(ying)用(yong)领域的(de)需求(qiu)。设备创新将(jiang)为(wei)高强(qiang)度(du)钛(tai)合金(jin)焊接带来(lai)更广阔的发(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)。
4、 结(jie)语
高强(qiang)钛基(ji)材料(liao)的特殊(shu)工艺条(tiao)件(jian)优化与(yu)装备研(yan)制是极(ji)富(fu)挑(tiao)战与(yu)发(fa)展的(de)重要课题。文(wen)中(zhong)对(dui)各(ge)种(zhong)焊接方(fang)式(shi)的(de)优缺点进行了分(fen)析(xi)，着(zhe)重(zhong)指出了(le)焊(han)接(jie)温(wen)度、速度(du)和保(bao)护气体(ti)等(deng)因素(su)对焊接(jie)质(zhi)量的影(ying)响(xiang)。针对(dui)高(gao)强钛(tai)合(he)金(jin)焊接(jie)装备研(yan)究中(zhong)存在(zai)的问题(ti)，提(ti)出了高强钛合(he)金(jin)焊(han)接装备研制(zhi)中的(de)一些关(guan)键(jian)技(ji)术(shu)，如高(gao)温焊(han)接(jie)能(neng)力、气(qi)体(ti)保护技术、智(zhi)能(neng)控(kong)制(zhi)系(xi)统(tong)和材料适应(ying)性等(deng)。高(gao)强钛(tai)合(he)金在航空航(hang)天(tian)、医疗(liao)及(ji)航(hang)空航(hang)天(tian)等(deng)领(ling)域(yu)有着广(guang)阔的发展(zhan)空间(jian)，其(qi)关(guan)键在于(yu)对(dui)其进(jin)行(xing)技术(shu)与(yu)装备(bei)的持续(xu)改(gai)善。在此基础上(shang)，通(tong)过对(dui)制(zhi)备(bei)过程及装(zhuang)备进(jin)行全面(mian)的(de)优化(hua)，以(yi)期(qi)达(da)到(dao)更(geng)高效、更高效的(de)高强(qiang)钛(tai)合(he)金连(lian)接，以(yi)适应不同(tong)应用场合(he)的需(xu)要(yao)，促进(jin)相(xiang)关(guan)技术的发(fa)展。要(yao)使该(gai)技术(shu)得到更(geng)大(da)的(de)推(tui)广(guang)和更高(gao)的可(ke)持续发(fa)展(zhan)，还有待于进(jin)一(yi)步的研(yan)究(jiu)与创新(xin)。
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