1。2。2工业纯钛TA2的物理性能

  工业纯钛TA2具有熔点高、导热性差、比热容且密度比铁低等物理性能特点，而且在退火状态下，其抗拉强度值较低。不仅如此，工业纯钛TA2还具有电阻率较大和线膨胀系数较小等特点。综上所述，工业纯钛TA2拥有的物理性能特点有：熔点高、导热性差，焊缝及近缝区容易产生粗大的晶粒并且会引起焊缝塑性及韧性下降，因此，工业上焊接工业纯钛TA2时，需要应严格控制焊接热输入。

1。2。3工业纯钛TA2的化学性能

  钛是化学性质活泼的金属，而且其钛易受气体等杂质的污染，所以焊接钛时焊接接头可能会脆化。工业研究表明，氧、氮、氢三种元素是对钛有害的。加热温度的上升会导致钛吸收氧、氮及氢三种元素的能力逐渐提高，钛在250℃的加热温度下吸收氢，在400℃的加热温度下吸收氧，在600℃的加热温度下吸收氮。一旦没有注意焊接过程中对钛进行气体保护，那么过量的氢氧氮气体元素就会进入焊缝中，不仅会在焊缝中形成气孔等缺陷，还势必会导致焊缝强度明显的提高，使钛的塑性严重下降并使焊缝变脆产生脆化现象。因此，焊接工业纯钛时，对熔池及温度超过400℃的焊缝及热影响区(包括熔池背面)都要加以保护。同样，碳元素对母材和焊缝性能亦有十分显著的影响，工业研究表明，钛的塑性会随着含碳量的上升而下降。所以，我国对于钛合金的焊接有以下规定：工业纯钛及钛合金母材地含碳量不能大于0．1%、焊缝含碳量不能超过母材含碳量。

1。3 激光-GMAW混合焊接的现状与发展

1。4实验内容

本试验的研究课题是工业纯钛TA2激光-GMAW复合焊接的焊接工艺、微观组合和力学性能研究，其研究主要内容有：

(1)研究复合焊接功率、焊接速度以及电弧电流对工业纯钛TA2激光焊接的影响，根据接头宏观形貌，来找出最佳焊接工艺参数；

（2）研究不同焊接工艺参数下工业纯钛TA2激光焊接形成的焊缝影响[19]，测量并分析出焊缝的熔深、熔宽和余高随工艺参数变化的规律；

（3）通过焊后的拉伸测试和硬度测试，分析出焊接接头的抗拉强度和硬度变化趋势，以便工业纯钛TA2的生产应用；文献综述

第二章 试验材料及方法

2。1  实验材料及准备

2。1。1 实验材料成分

本研究课题选用的实验材料是厚度为3mm的工业纯钛TA2，其化学成分如表2。1。1所示，试件的尺寸是120×60×3mm，GMAW焊丝伸长量为15mm，光丝间距为3mm。

表2。1。1工业纯钛TA2的化学成分（质量分数/%）

元素 N C H Fe O Ti

质量分数 0。050 0。10 0。015 0。300 0。200 其余

    本次试验采用上海威励特种材料有限公司的TA2焊丝，符合GB/T3623-2007TA2，焊丝成分如表2。1。2。

表2。1。2 TA2焊丝的化学成分（质量分数/%）

元素 Ti Fe O C N H

焊丝 Rem