TC4钛合金激光焊接头超塑性均匀变形机理研究

发布时间：2024-05-11 08:10

　　随着高铁列车、航空航天等领域对结构轻量化的需求,钛合金的连接备受关注,但由于金属在焊接过程中温度场的不均匀分布,所得到的接头组织性能存在区域差异,接头质量难以达到实际需要。超塑成形/激光焊技术兼具激光焊接变形小和超塑成形技术成本低、质量好的优点,在提高接头性能方面具有很大的应用前景,尤其是在钛合金应用领域方面。目前,由于钛合金激光焊接头存在超塑性变形不均匀现象,对构件成形后的组织和力学性能构成不利影响,限制了LBW/SPF技术(激光焊/超塑性成形技术)的实际运用。氢和淬火均可以调节钛合金的组织结构,缓解超塑性变形前后的组织不均匀现象,但是目前对置氢和淬火处理后的钛合金接头超塑性均匀变形机理还缺乏系统性的研究。针对置氢和淬火处理后TC4钛合金接头超塑性变形均匀的问题,采用TEM、SEM等手段分析了置氢、淬火及联合处理方法对TC4接头组织性能的影响,得出以下结论:置氢、淬火及联合处理方法均能明显改善TC4激光焊接头的组织性能均匀性。置氢处理后,TC4接头组织变化主要为:母材组织原始α相减少,β_H增加;焊缝组织由原始β相大晶粒内的针状马氏体α′组织转变为片层状组织。随着...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 钛合金超塑成形/连接技术工艺研究现状
        1.2.1 超塑性成形/扩散连接研究现状
        1.2.2 超塑性成形/其他焊接研究现状
        1.2.3 超塑性成形/激光焊接研究现状
    1.3 钛合金氢处理技术国内外研究现状
        1.3.1 氢对钛合金的影响
        1.3.2 氢致钛合金国内外研究现状
    1.4 钛合金淬火研究发展现状
    1.5 钛合金马氏体研究发展现状
    1.6 研究目的及主要内容
第2章 试验材料及试验方案
    2.1 试验材料
    2.2 试验方案
        2.2.1 激光焊接试验
        2.2.2 置氢处理试验
        2.2.3 热处理试验
        2.2.4 高温拉伸试验
    2.3 组织分析方法
第3章 氢致TC4激光焊接头超塑性均匀变形机理
    3.1 引言
    3.2 高温金相测定相转变温度
    3.3 置氢对TC4钛合金激光焊接头室温组织性能的影响
    3.4 置氢TC4钛合金接头组织演变规律研究
        3.4.1 双相区变形组织演变规律
        3.4.2 单相区变形组织演变规律
    3.5 小结
第4章 淬火致TC4激光焊接头超塑性均匀变形机理
    4.1 引言
    4.2 淬火对TC4激光焊接头室温组织性能影响
    4.3 淬火TC4激光焊接头组织演变规律研究
        4.3.1 淬火TC4接头超塑性变形后组织
        4.3.2 淬火TC4接头变形后组织演变规律
    4.4 小结
第5章 氢热联合致TC4接头超塑性均匀变形机理
    5.1 引言
    5.2 氢热对TC4激光焊接头室温组织性能的影响
        5.2.1 淬火对置氢TC4激光焊接头组织性能的影响
        5.2.2 置氢对接头氢热处理后组织性能的影响
    5.3 氢热接头超塑性变形组织演变规律
    5.4 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢



本文编号：3969770