解析tc4-dt钛合金电子束焊接接头性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com机械制造文摘——焊接分册专题研究TC4·DT钛合金电子束焊接接实性能研究①侯琦，倪家强，刘胜男，关峰，常荣辉，高峰(1．沈阳飞机工业(集团)有限公司，辽宁沈阳110850；2．海军驻沈阳地区航空军事代表室，辽宁沈阳110850)摘要：对40mm厚TCA—DT钛合金自由锻件进行焊接。通过对焊接接头显微组织分析及拉伸、冲击等测试，研究了该合金电子束焊接接头的相关性能。经研究发现：TC4一DT锻件具有良好的焊接工艺性能，焊缝为网篮组织，该合金电子束焊接接头的拉伸强度与锻件相当，但冲击韧性与锻件相比略低

2、。关键词：TC4一DT钛合金；电子束焊接；显微组织；力学性能中图分类号：TG442ResearchofthepropertiesofEBWjointofTC4-DTtitaniumalloyHouQi，NiJiaqiang，LiuShengnan，GuanFeng，ChangRonghui，GaoFeng(1．AVICShenyangAircraftCorporation，Shenyang110850，China；2．NavalAeronauticMilitaryRepresentativeOfficeinShenyang，She

3、nyang110850，China)Abstract：Electronbeamwelding(EBW)ofa40mmthickTC4一DTtitaniumalloywascarr／edout．Theprop—ertiesofEBWjointforthetitaniumalloywereresearchedbymeansofthemicrostructure，tensiontesting，im-pacttestingandSOon．TheresultsindicatedthattheweldingperformanceofTC4一D

4、Ttitaniumalloywasexcel_lent．TheEBWjointofTC4一DTtitaniumalloyiscomposedbythebasketweavestructure仪．Comparedwiththeforgings，theEBWjointsofTC4一DTtitaniumalloyhadsimilartensionstrength．TheimpacttoughnessoftheEBWjointswaslessthanthatoftheforgings．Keywords：TC4一DTtitafiiumall

5、oy，EBW，microstructure，mechanicalproperties金。TC4一DT钛合金是在TC4钛合金基础上，通过减0前言少Fe、C、O、N等间隙元素，牺牲一定的强度，提高韧钛合金因其具有比强度高、耐腐蚀、耐高温等优良性、塑性等性能的大损伤容限型双相钛合金，未来有望的性能而被广泛应用于航空航天及医疗等领域J。尤成为飞机梁、框等重要承力构件的主要材料J。其在航空方面，钛合金的用量已成为衡量飞机先进性TC4一DT钛合金最突出的优点在于具有较高的断的重要标志。TC4钛合金为中高强度的双相钛合金，裂韧性和疲劳裂纹扩展能

6、力，其性能与在美国四代机除具有一般的钛合金特性外，还可以通过淬火和时效上使用的TC4ELI钛合金性能相当。中航工业北京处理等热处理方法得到强化稳定组织，获得比强度和航空材料研究院朱知寿等人研究了该型钛合金疲劳比热度高，韧性、塑性和高温变形性能优良的双相钛合裂纹扩展特性，结果表明，TC4一DT钛合金的抗疲劳裂①基金项目：国家科技重大专项资助项目(2013zx04O01O41)2014年第4期17学兔兔www.xuetutu.com专题研究机械制造文摘——焊接分册纹扩展能力明显高于TC4钛合金。唐振云等人对1试验方法TC4一DT合金电

7、子束焊接接头低周疲劳性能进行了研究，结果表明，当疲劳应变幅A~e／2大于0．6％时，随着试验材料为退火态TC4一DT自由锻件，尺寸为塑性变形应变幅的增大，母材与焊接板材上、下层处的200mm×75mm×40mm，采用“I”形对接形式，其化学2Nf差异逐渐明显，其中母材处的2Nf最高，焊接板材成分如表1所示。焊前用钢丝刷打磨待焊处的表面去上层处2N最低。除氧化膜，然后用丙酮擦拭待焊处。焊前进行定位焊目前对TC4一DT钛合金材料在航空实际应用中的接，下端用开槽垫板衬垫。焊接试验在ZD150—30C高研究较少，因此对钛合金承力构件材料开

8、展工程研究，压真空电子束焊机上进行，焊接沿垂直于锻件纤维方确定该型钛合金在生产中的适用性，可以更好地满足向进行，焊接工艺参数如表2所示。焊后在真空热处航空工业发展的需求。理炉中730oC，保温3．5h进行去应力退火。表1TC,4一DT钛合金化学成分