TC4钛合金厚板潜弧焊接头显微组织

通过对tc4板材进行两种t型接头的激光焊接试验,分析了酸洗、焊接环境及焊后修复对钛合金激光焊接接头质量的影响,实验结果表明,钛合金激光焊具有较强的气孔倾向,酸洗及焊后重熔并未明显改善接头气孔的情况,但气孔数量对湿度的变化较为敏感。不同焊接试验的结果统计表明,虽然接头存在大量气孔,但只有位于上下两侧板材的贴合面处的这一小部分气孔才会造成受力面积的减小,因此接头整体仍具有较高的抗剪力。

进行了母材氢含量为0.008%和0.023%的tc4钛合金氩弧焊焊接头力学性能试验,发现在变形开始阶段氢引起的软化和后期阶段的硬化和脆化现象.室温下,变形速度在10-2-10-3s-1范围内面缩很低,出现脆性.分析认为,软化是由于氢减弱晶格结合强度、加快位错运动所致,硬化和脆化则是由于氢在晶界附近富集和位错堆积难以运动所致.为恢复因氢降低的力学性能,应进行真空去氢处理.

钛合金活性焊剂氩弧焊接头组织分析——采用北京航空制造工程研究所研制的ftr一0l钛合金活性焊剂进行了a·tig焊及常规tig焊焊接tc4钛合金工艺对比试验。利用金相试验方法对两种焊接接头的结晶组织形貌进行了详细的对比和分析，并对焊接接头区域的化学组成进行了...

采用北京航空制造工程研究所研制的ft-01钛合金活性焊剂进行了a-tig焊及常规tig焊焊接tc4钛合金工艺对比试验。利用金相试验方法对两种焊接接头的结晶组织形貌进行了详细的对比和分析,并对焊接接头区域的化学组成进行了测试和分析。结果表明,钛合金活性焊剂对焊接接头的宏观组织形貌有明显影响,但对焊接接头的化学组成没有影响。

显微组织对医用TC4钛合金U型钉缩口的影响

在钎焊时间3~30min,钎焊温度860~1000℃的条件下,采用agcuti钎料对c/c复合材料和tc4合金进行了钎焊试验。利用扫描电镜及eds能谱分析的方法对接头的界面组织及断口形貌进行了研究。结果表明,接头界面结构为c/c复合材料/tic+c/ticu+tic/ag(s.s)+ti3cu4+ticu/ti3cu4/ticu/ti2cu/ti2cu+ti(s.s)/tc4。由压剪试验测得的接头抗剪强度结果可知,在钎焊温度910℃,保温时间10min的条件下,接头获得的最高抗剪强度为25mpa。接头的断口分析结果表明,接头断裂的位置与被连接界面的碳纤维方向有关,当碳纤维轴平行于连接面时,断裂发生在复合材料中;当碳纤维轴垂直于连接面时,断裂主要发生在复合材料与钎料的界面处。

通过对钛合金厚板焊缝常用的应力测试方法进行对比分析,建立适合钛合金窄间隙焊接试板的三维应力测试方法——逐层对称剥削盲孔法,该方法克服窄间隙对接焊缝三维应力分布区间窄小、应力变化梯度大、应力测试操作难的技术难题,实现钛合金厚板的三维应力测试,得出钛合金厚板焊接接头的三维残余应力分布规律。

用光学显微镜、扫描电镜、x射线衍射等分析手段,对高强度za合金钎焊接头的显微组织形态及其特征、性能及界面区的相组成等进行了研究分析。结果表明,用研制的新型高强软钎料钎焊高强度za合金获得的钎焊接头在界面区局部有交互结晶产生;界面区组织构成较复杂,既有cd、sn、zn固溶体,又有少量的细小的mg2sn、mgzn等化合物;固溶体可以提高钎焊接头的强度和韧性,少量细小的化合物可强化基体组织,有利于强度的提高;但连续层状的金属间化合物可引起钎焊接头的脆化,使其性能降低。测试结果表明钎焊接头具有较高的力学性能,延伸率高于母材

对inconel718高温合金12mm厚板的真空电子束焊(ebw)接头整体及分层的显微组织和高温力学性能进行了研究。结果表明:经熔透焊+修饰焊的接头,焊缝中心的上、下层为树枝晶,中层为柱状晶;热影响区由上层至下层晶粒长大程度逐渐减小。经固溶+双时效热处理后,ebw接头各区域晶界处均有δ相析出,在焊缝中心最多,在热影响区及母材较少,晶粒内部均析出了γ″相。在650℃时,接头整体的抗拉强度σb、屈服强度σs和伸长率δ分别为1100mpa、800mpa和18%,达到了母材的90%、80%和80%。分层切片的力学性能下层最高,σb、σs和δ分别达到了1170mpa、870mpa和18%;上层最低,分别为1080mpa、780mpa和7%。上层断口以脆性断裂为主,中、下层断口以韧性断裂为主。显微硬度分布为焊接中心最低,热影响区与母材较高。晶界δ相的析出数量越多,显微硬度值越低。

zn-al-cu-mg合金气焊接头显微组织的分析研究——用透射电镜对zn—a1一cu—mg合金的氧乙焰气焊焊接接头的组织及其形态进行了研究分析，结果表明，熔合区靠近母材的zn和a—a1大多呈颗粒状，焊缝中的p_zn和a—a1呈条状和颗粒状，a—a1颗粒内存在大量的位错和位错...

采用金相显微镜、电子显微镜、x射线能谱仪、显微硬度、力学试验等检测手段,对ta17钛合金/ag95cunili/0cr18ni10ti不锈钢钎焊接头的组织特征进行了分析。结果表明:钎缝中不锈钢/钎料一侧,形成了三层金属间化合物钎缝组织;在钛合金/钎料一侧,形成两个组织区域;同时,银沿钛合金晶间扩散;在凝固钎焊接头的钎缝中,靠近不锈钢一侧出现了ti、cu的富集;靠近钛合金一侧cu原子的含量明显升高,钎缝中心区基本上是纯银;钎缝中除不锈钢/钎料扩散层外,其他各微区的显微硬度并没有增加;从钎缝断口分析也证明钎缝中靠近不锈钢一侧是接头最薄弱的位置。

对大厚度钛合金电子束焊接接头的显微组织、相组成和冷隔缺陷进行研究。结果表明，焊缝区组织为马氏体α′相；热影响区由细晶区和粗晶区两部分组成，细晶区组织为初生α相＋β相＋等轴α相，粗晶区组织为少量的初生α相＋针状α′相；母材区组织基本上都是长条状和块状的初生α相，其间分布着少量残余β相。对冷隔的形成原因进行了分析，并提出了预防措施。

首次对tc4钛合金板进行了激光冲击成形实验研究,实现了tc4板的激光冲击成形。并利用金相显微镜、扫描电镜(sem)和显微硬度计分析了冲击成形后试样组织结构和表层硬度的变化。实验结果表明激光冲击成形技术不但可以实现对tc4钛合金板的成形,而且还可以提高了tc4钛合金板的物理和力学性能。最后通过与sus304不锈钢成形效果的比较,说明了tc4钛合金比sus304不锈钢更难成形。

t91钢管手工氩弧焊接头的显微组织——对9i60．3mmx8mm的t91钢管的母材及手工氩弧焊接头进行了化学成分、力学性能和显微组织的测定。结果表明，t91钢管的化学成分、力学性能和显微组织均满足gb531o一1995的要求，焊接接头的组织为正常组织。

通过对ta17/0cr18ni9ti相变超塑性扩散焊接头拉伸断口的观察分析,研究了其接头的组织结构,断裂机制。分析表明,在焊接过程中,由于钛合金/不锈钢两侧的ti、fe、cr等原子的互扩散,在接头界面处形成了β-ti、feti、fe2ti、σ等物相。由于界面处缺陷的存在以及钛合金侧拉向残余应力的存在,使拉伸断裂主要发生在β-ti和feti中。分析还发现,接头对缺陷很敏感,焊接端面上的倒角、划痕及孔洞会使接头的强度降低。

采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计等测量方法,观察分析了铝锂合金钎焊前后母材和钎焊接头的显微组织变化,通过分析测试钎焊接头的显微硬度和断口微区的化学成分,研究分析了钎焊接头强度的变化规律。结果表明,焊后母材中的强化相由质点转变为板条状;氮气保护条件下,钎焊接头未见气孔、夹杂、裂纹等缺陷,钎焊接头存在一定的扩散区,从而有效地提高了钎焊接头的强度;无氮气保护的条件下,钎焊接头有大量的缺陷存在,这些缺陷的存在严重影响了钎焊接头的强度。

采用一种含有铝、钛活性元素的镍基高温钎料,对k465镍基铸造高温合金在1220℃进行了高温真空钎焊实验,通过光镜、扫描电镜和能谱分析研究分析了不同钎焊间隙和焊后热处理状态下的钎焊接头组织。研究表明0.1~0.2mm钎焊间隙的钎缝组织由(γ+γ′)共晶、呈块状、骨架状或羽毛状和不规则形状的化合物相和γ固溶体组成;0.35mm间隙中填充镍网的钎缝组织,主要由大量γ枝晶、少量(γ+γ′)共晶和少量的化合物相组成。钎焊接头间隙在0.1~0.2mm时钎焊后固溶热处理不能明显消除有害化合物相;而接头添加镍网可明显改善接头组织,减少有害化合物相,提高固溶热处理的效果。

钛合金tc4材料由于有较高的屈服强度,且弹性模量低,在常温下存在成型困难,回弹大,塑性变形范围窄等特点,导致成型时容易出现裂纹等缺陷。特别是在较薄件,尺寸精度要求高的条件不容易实现。论文针对管外径为219mm,厚度为1mm的,长度为1000mm,其圆度公差要求±0.10mm,直线度公差为0.5mm的管进行成型工艺研究。以提高成品率,降低制造成本,创新一种制造新途径。

采用50ti-20zr-20ni-10cu粉末钎料对ti3al-nb合金与tc4合金进行真空钎焊,通过sem、eds、电子探针及拉伸试验研究不同钎焊温度下钎焊接头的显微组织及性能特征。结果表明,钎焊温度升高钎焊接头强度并不提高;不同温度下钎焊接头中靠近tc4合金基体边界处均生成魏氏体组织,随温度升高魏氏体组织粗化程度加剧;整个钎焊接头中ti3al-nb合金基体与钎料的反应程度弱于tc4合金基体。

选用yg30硬质合金与45钢进行电子束对接焊复合试验,用扫描电镜、波长分散x射线谱仪对焊接接头显微组织进行了分析。结果表明:当电子束电流小、焊接速度慢时,焊接接头易形成有害的η相,η相分布于yg30/焊缝界面区域,并聚集长大,η相层厚度约10μm;焊接过程中硬质合金脱碳和铁向硬质合金迁移是η相形成的主要原因。

TC4钛合金-304不锈钢异种材料扩散焊研究

用ti-cu-ni,ti-cr-zr钎料在tig电弧加热条件对ta2和ti-6al-4v钛合金进行钎焊。结果表明:用ti-cu-ni钎料钎焊ta2和ti-6al-4v钛合金的搭接接头强度分别是418.3mpa和439.6mpa;用ti-cr-zr钎料钎焊ta2和ti-6al-4v钛合金的搭接接头强度分别是575.2mpa和656.1mpa。对ti-cu-ni钎料/母材界面分析认为固液异分化合物η相((cu,ni)ti2)生成时呈笋状生长,嵌入钎缝对钎缝的强度提高有利。对ti-cr-zr钎料/母材界面分析,认为主要是固溶体β-ti(cr)存在提高了钎缝强度。