鈦合金因其高的強(qiáng)重比而廣泛應(yīng)用于航空、航天工業(yè)。它是制造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)和現(xiàn)代飛機(jī)中不可缺少的材料。特別是可熱處理強(qiáng)化的(a +β)型鈦合金，如Ti- 6AI-4V,其力學(xué)性能變化范圍大，當(dāng)溫度超過400時(shí)仍可維持較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。因此，其用量很大，幾乎占鈦合金總用量的一-半。Ti-6Al-4V以往常采用電子束焊，但電子束焊(激光焊和電子束焊接的區(qū)別)接必須在真空中進(jìn)行，而激光焊接可在大氣中進(jìn)行，且焊縫的深寬比遠(yuǎn)大于1。圖3-64所示為不同焊速對(duì)鈦合金焊縫截面形狀的影響。

在激光功率為4.7kW時(shí)，焊接Imm板厚的鈦合金，最高焊速可達(dá)15m/ min。

從圖3-64中可看到，在低焊速時(shí)，焊縫組織呈粗粒組織結(jié)構(gòu)，隨著焊速的增加，焊縫組織呈細(xì)化致密的組織結(jié)構(gòu)。

鈦合金的激光焊接，氧氣的熔人對(duì)焊接接頭性能有不良的影響，但在焊接時(shí)吹氬氣保護(hù)，則焊縫內(nèi)氧不會(huì)顯著變化。經(jīng)檢測證明，激光焊接前Ti-6AI-4V母材中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.32%，經(jīng)激光焊接后為0. 325%，可見焊接前后氧含量變化不大。

Banas等人進(jìn)行Ti-6A1-2S- 4Zr合金的激光焊接和TIG焊接時(shí)，研究了焊縫的拉伸性能和彎曲半徑，分析了焊縫區(qū)和熱影響區(qū)組織，用掃描電鏡觀察了拉伸試樣的斷口形貌，并分析了焊后熱處理工藝對(duì)焊接接頭強(qiáng)度、最小彎曲半徑和焊縫組織的影響。研究結(jié)果表明，激光焊接高溫鈦合金，可獲得強(qiáng)度和塑性良好的焊接。

E. Akman等人采用脈沖Nd: YAG激光對(duì)Ti-6AI-4V鈦合金進(jìn)行焊接，研究了激光焊接的工藝參數(shù)。表3-9列出了Ti-6Al-4V的化學(xué)組成。