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TA15鈦合金

TA15鈦棒鈦鍛件對應俄羅斯BT20，其名義成分Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，是蘇聯(lián)與1964年研制成功的鈦合金，與TA11相比，TA5以2Zr取代TA11中的2Al，降低了Al當量，改善了熱穩(wěn)定性和熱鹽應力腐蝕傾向等使用性能。

鈦合金焊接的特點是不僅要保護熔池機背面金屬，而且要保護熱影響區(qū)，甚至是近縫區(qū)受熱金屬不被氧化。因為鈦載350℃以上就會與空氣中的氧和水蒸氣發(fā)生劇烈的化學反應，O、N、H的進入將急劇降低焊接接頭的塑性和疲勞性能。因此，焊接鈦合金理想的方法是在真空條件或惰性氣體保護工作室內完成焊接。

TA15鈦合金屬于中等強度(750～1000MPa),類似的鈦合金如：TC1、TC4、TC6、BT5-1、CT5等，所有中等強度的鈦合金都具有良好的焊接性和熱穩(wěn)定性。TA15是以Ti-Al-Zr-Mo-V系為基的合金，其名義成分為：Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V。該合金主要強化機制是通過α穩(wěn)定元素Al的固溶強化，加入中型元素Zr和β穩(wěn)定元素Mo、V，可以改善工藝性能。TA15可以在500℃條件下，可工作3000h;在450℃以下可工作6000h，目前主要用于航空領域。TA15不僅具有好的焊接性，可以用各種焊接方式進行焊接；而且可以與各種變形鈦合金和鑄造鈦合金相焊接，這里介紹真空充氬手工氬弧焊。

鈦合金焊接以前，必須嚴格清理焊件的表面。鈦合金TA15進行真空充氬手工氬弧焊，使用的焊絲為退伙狀態(tài)下的TA15-1。板材厚度5.0mm,開45°V形坡口；厚度8mm開45°雙V形坡口；對于自動焊用的厚度5.0mmTA15板材不開坡口。

真空充氬手工TIG焊是在真空充氬箱中進行焊前焊箱先抽真空達到1.33Pa，再通入氬氣至0.103MPa,然后進行焊接。自動焊為局部保護氬弧焊，焊接時從工藝墊板上引弧，收弧是采用了衰減焊接電流，以填滿弧坑。在熔池未凝固和凝固后3min內繼續(xù)提供保護氣。

其主要的強化機制是通過α穩(wěn)定元素Al的固溶強化。加入中性元素Zr和β穩(wěn)定元素Mo和V，可以改善工藝性能。該合金的Al當量為6.58%，Mo當量為2.46%，屬于高Al當量的近α型鈦合金，所以它既有具有α型鈦合金良好的熱強性和焊接性，又具有接近α-β型鈦合金的工藝塑性。在退火狀態(tài)下α相固溶體為基體，含少量的β相。TA15鈦棒鈦鍛件合金具有中等的室溫高溫強度、良好的熱穩(wěn)定性和焊接性能，比TC4鈦合金有更高的室溫、高溫強度和焊接性能。
TA15鈦棒鈦鍛件的半成品有薄板、厚板、軋棒、鍛棒、磨鍛棒、鍛件、擠壓型材、焊接環(huán)形件、整體環(huán)軋件和鑄件等。目前國內棒材已達到Φ400mm以上，板材厚度達到了70mm以上，在航空領域得到了廣泛應用，是國內、應用廣泛的鈦合金之一。