钛合金/不锈钢异种材料激光焊接头微观组织及力学性能的研究

发布时间：2021-09-19 15:11

　　钛合金和不锈钢是重要的工程金属材料,在各个工业领域,特别是航空航天等高新技术领域得到广泛的应用。随着科学技术的发展,对产品零部件使用性能的要求愈加苛刻,单一材料（钛合金或不锈钢）已无法满足使用性能的要求,钛-钢复合结构是解决这一问题的有效途径。随之而来的钛/钢异种材料的焊（连）成为亟待解决的问题。由于钛合金和不锈钢的化学成分及物理性能存在显著的差异,严重恶化了钛/钢焊接性及接头的力学性能。这也成为阻碍钛-钢复合结构实用化的关键科学技术问题之一。因此,本文开展“钛合金/不锈钢异种材料激光焊接头微观组织及力学性能的研究”具有重要的理论意义和实用价值。本文首先研究了TC4钛合金/SUS301L不锈钢异种材料的焊接性特点、激光束偏移量和金属中间层材料对钛/钢接头微观组织和力学性能的影响规律及影响机理。研究结果表明,钛合金/不锈钢异种材料的焊接性极差,直接激光焊导致焊缝金属发生脆性断裂,严重恶化了钛/钢接头的力学性能。这主要是由于Ti、Fe的冶金反应形成了大量的TiFe、TiFe₂金属间化合物导致焊缝脆化。因此,减小焊缝中Ti、Fe含量、降低接头的焊接应力有利于改善钛/钢的... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：210 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

钛-铁二元相图

焊缝横截面宏观形貌

图 1.3 接头的不对称熔池[18]Fig.1.3 Asymmetric weld pool of joint锈钢直接熔焊的难点在于这两种材料化学成分物理性能差异大。焊接时容易生成高度脆性的

【参考文献】：
期刊论文
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[2]钛-钢爆炸焊接复合板结合区微观特征研究[J]. 李敬勇,仇晨龙,张乐.  热加工工艺. 2016(05)
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[4]S355J2W+N钢激光-MAG复合焊与MAG焊对比[J]. 谷晓鹏,段珍珍,邓钢,谷晓燕.  材料工程. 2015(02)
[5]脉冲激光焊缝的焊点重叠率与凝固特征关系的研究[J]. 洪永昌,张武.  热处理. 2014(04)
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硕士论文
[1]不同中间层对钛—钢激光焊接焊缝组织与性能的影响[D]. 吕攀.南京理工大学 2017
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[3]钛合金与不锈钢电子束焊接工艺优化研究[D]. 张艳桥.哈尔滨工业大学 2013
[4]Mg/Al异种金属激光焊接试验研究[D]. 田伟.湖南大学 2013
[5]预置填充层钛/铜合金电子束焊接工艺研究[D]. 唐奇.哈尔滨工业大学 2011
[6]TC4钛合金—钢复合激光焊接工艺研究[D]. 单磊.浙江大学 2006



本文编号：3401843