Ti60合金是由北京航空材料研究院研制出来的新型℃高温钛合金,具有较好的综合性能。该合金在℃温度下具有优异的蠕变抗力、疲劳强度、损伤容限性能,与原来Ti60X90(含稀土Nb)合金相比,在力学性能水平上有较大幅度的提高,有望成为高推重比发动机压气机、导弹舵芯、航段等关键部件上使用的材料。
焊件材料为采用α＋β区近等温模锻工艺制备的Ti60钛合金盘模锻件,其化学成分见图1。
焊件采用线切割下料，焊前经℃/2h，AC固溶处理，这样经过一次固溶处理的Ti60钛合金件经机加工成15mm厚的对接板材，焊前对焊缝及附近区域进行严格的表面清理，采用不开坡口的对接形式，在电子束焊前预先用氩弧焊定位装配。工艺要求采用完全穿透焊、双面成形、最优化焊缝横截面形貌的焊接工艺参数及辅助工艺措施，具体参数见图2。
电子束焊接时，焊前经小束流对焊件进行预热，然后再用大束流焊接，焊接过程中辅助以电子束扫描摆动，对荣持有搅拌作用，有助于熔池气体的溢出和改善焊缝成形。焊接过程中，要求所观察到的熔池形状稳定并无飞溅。焊后所形成的焊缝表面外观监测和焊缝内部质量的监测，要求无明显咬边缺陷，焊缝正反面成形光滑，无裂纹。X射线监测应符合航标一级焊缝质量的要求。
Ti60钛合金电子束焊接接头的显微组织是这样的：焊态和经普通退火接头的焊缝组织及母材组织形态相近，焊缝组织为针状的马氏体组织，母材为双态组织。经双重退火接头的焊缝有编织状的网篮组织特点，母材为双态组织，双态组织之间伴有β相析出的并列排列束状α组织的特点。