对多次热处理对ta15钛合金电子束焊接头组织和性能的影响 pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com生产应用俘掳多次热处理对TA15钛合金电子束焊接头组织和性能的影响北京航空制造工程研究所高能束流国防科技重点实验室(100024)韩鹏唐振云余伟毛智勇摘要通过对TA15钛合金薄板电子束焊接头进行多次热处理试验研究，分析了不同热处理制度对接头组织和性能的影响。结果表明。多次热处理工艺对钛合金板材电子束焊接头抗托强度和屈服强度影响不大，断后伸长率和断面收缩率稍微有些下降。对母材、热影响区、焊缝的微观组织影响不大。关键词：钛合金热处理电子束焊微观组织中图分类号：TG456．3索焊接工艺，确定合理的焊接工艺参数。在焊缝外观0前言成形较好的情况下，对焊缝进行x

2、光探伤检查，检查焊随着航空、航天、舰船等工业的发展，越来越要求缝内部有无缺陷。在焊缝外观及内部质量均符合焊接构件质量轻、强度高且耐热、耐蚀。钛合金具有比强度标准要求的条件下，进行正式试验件的焊接。在正式高、耐热性好、耐蚀性好等特点，在航空航天等工业中试验件焊接之前，采用专用焊接夹具对试板及导引块具有广阔的应用前景¨-3]。TA15(Ti一6．5A1—2Zr一进行装夹定位。正式试验件焊接时采用高功率密度电1Mo一1V)钛合金是前苏联航空材料研究所在Ti811合子束进行焊接，保证焊缝熔深，采用低功率密度电子束金基础上，改制研制成功的通用高铝当量O／型钛合金，做修饰焊。焊接工艺参数见表1。焊

3、后对焊缝外观及通过稳定性元素Al的固溶强化，并加入少量中性元内部质量进行x射线探伤检查，满足航标I级焊缝标素Zr和口稳定元素Mo和V，改善工艺性能。TA15钛准(HB5484--91)后对试板进行焊后热处理。合金具有良好的焊接性、综合力学性能和工艺塑性，主要用来制造500℃以下长时间工作的结构零件、焊接表1TA15钛合金电子束焊工艺参数承力结构件和一些温度较高、受力较复杂的重要结构零件。如飞机隔框、壁板等一些受力复杂的重要结构件H。j。目前，一些学者对该合金电子束焊焊后的组织和性能进行了初步研究，但是对于其焊后重复热处理对接头组织和性能的影响较少研究。文中通过对试验焊后采用真空热处理，

4、热处理参数为加热温TA15钛合金电子束焊接头进行重复热处理，比较其接度650℃，保温2h。为了测试不同次数的热处理对材头组织和拉伸性能，为其构件焊接加工提供试验依据。料拉伸性能的影响，试验分别进行1次、2次、3次、4次1试验条件及方法热处理，热处理后进行拉伸试验。拉伸试验是在一种单向的均匀的拉伸应力状态下测得的强度指标，代表试验材料为TA15钛合金薄板，退火状态供货，焊了材料的基本力学性能，它反映了材料在弹性变形、塑接厚度为3mm。焊接设备为其实验室的ZD150—15A性变形和断裂3个阶段中的行为。因此掌握了材料的型高压电子束焊接机，焊接方式为电子束堆焊，焊前对拉伸性能，对理解、研究、

5、分析和推断材料的其他力学试板表面进行严格的表面清理，以去除试板表面的氧性能都是有益的。化膜。将机械清理后的试板装配到焊接夹具上，然后根据图1所示进行拉伸试样加丁，沿焊缝的横向用酒精或丙酮擦洗待焊部位。试板放人真空室中，摸截取拉伸试样，每种热处理工艺下取10件试样，试验收稿日期：2009—12—02结果取平均值。2010年第10期59学兔兔www.xuetutu.com俘掳生产应用瑚咖咖咖枷瑚。至室《趟鼎图1电子柬焊接拉伸试样尺寸图崔喧2试验结果及分析拉伸试验结果如表2和图2～图5所示。l234表2不同热处理次数下TA15钛合金室温拉伸结果热处理次数，次图3不同热处理次数下的屈服强度一赫

6、咖湖锄伽瑚o64208642O壁O8642O8642Oug坯由表2和图2～图5可见，TA15钛合金3mm薄板真空电子束焊接头在不同的热处理次数下具有优异的室温拉伸性能，其最低抗拉强度达到了1013．5MPa，l234最低屈服强度达到了924MPa，最小断后伸长率为热处理次数，次7．90％，最小断面收缩率为11．25％。从数据中可以看图4不同热处理次数下的断后伸长率出，在650℃，保温2h这一焊后热处理制度下，多次热处理对TA15钛合金3mm板材真空电子束焊接头室温抗拉强度和屈服强度没有明显影响。断后伸长率和断面收缩率稍微有些下降。图6一图8为不同热处理次数下母材、热影响区、焊缝金属的金

7、相图片，从图片中可以看出，母材、热影瓣婚陋甚罨l234《热处理次数，次赵瞪图5不同热处理次数下的断面收缩率响区、焊缝金属的显微组织差别明显。在电子束热源作用下，焊缝和热影响区组织粗化，晶核以柱状晶的形l234态在焊缝区生长。所以焊缝为粗大的柱状晶组织，母热处理次数，次材的组织晶粒比较细小，热影响区与母材组织呈过渡图2不同热处理次数下的抗拉强度分布。从图中可以看出，多次热处理下，TA15钛合金602Ol0年第10期学兔兔www.xuetutu.c