TC11高强钛合金激光焊接接头的显微组织与力学性能

发布时间：2018-09-07 12:48

【摘要】：采用光纤激光进行TC11钛合金对接焊接,分析焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,TC11钛合金焊缝为α′马氏体组织,从母材至熔合线组织由α+β逐渐向α′转变;随着热输入量的增加,焊缝柱状晶尺寸变大,马氏体分布更加密集交错,同时热影响区宽度增加,粗晶区晶粒尺寸变大;2 mm厚TC11钛合金在焊接速度2.0m/min、激光功率2.8~3.2 k W的工艺参数下得到的焊缝成形良好;焊缝硬度高于母材硬度,并随热输入量的增加而增大;焊接接头抗拉强度达到母材的97%以上,塑性明显下降,低于母材的50%,焊缝断口形貌为低塑性沿晶断裂特征。
[Abstract]:The microstructure and mechanical properties of TC11 titanium alloy welded by fiber laser were analyzed. The results show that the weld of TC11 titanium alloy is 伪 'martensite structure, the microstructure from base metal to fusion line changes gradually from 伪 尾 to 伪', and with the increase of heat input, the size of columnar crystal becomes larger and the distribution of martensite becomes more dense and interlaced. At the same time, with the increase of the width of the heat affected zone, the grain size of the coarse grain region increases and the thickness of TC11 titanium alloy increases at the welding speed of 2.0 m / min and the laser power of 2.83.2kW, the weld metal is formed well, and the hardness of the weld is higher than that of the base metal. With the increase of heat input, the tensile strength of the welded joint is over 97% of that of the base metal, and the plasticity is obviously decreased, which is lower than 50% of the base metal, and the fracture morphology of the weld is low plastic intergranular fracture.
【作者单位】： 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室;上海新力动力设备研究所;
【基金】：上海航天技术研究院-上海交大航天先进技术联合研究中心项目(USCAST2012-18)
【分类号】：TG456.7;TG407

【参考文献】

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3 程东海;黄继华;林海凡;张华;;TC4钛合金激光拼焊接头显微组织及力学性能分析[J];焊接学报;2009年02期

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6 邓安华;钛合金的马氏体相变[J];上海有色金属;1999年04期

【共引文献】

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5 吴崇周;李兴无;;TA15钛合金组织与低周疲劳性能关系研究[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

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8 刘惠芳;魏寿庸;雷家峰;官杰;和平志;邵军;;TC18钛合金组织对力学性能的影响[A];中国有色金属学会第十二届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2007年

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7 杜汉斌;钛合金激光焊接及其熔池流动场数值模拟[D];华中科技大学;2004年

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5 唐光昕,朱张校;TC11合金在不同热处理条件下的显微组织分析[J];稀有金属;2002年02期

6 张静;谭成文;任宇;王富耻;才鸿年;;电子束焊接Ti-6Al-4V合金的准静态和动态拉伸行为(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2011年01期

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4 曾泉浦;TC11合金的蠕变和安全工作寿命预测[J];稀有金属材料与工程;1986年03期

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本文编号：2228312