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《钛合金不锈钢tig熔焊接头微观组织及力学性能分析论文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、ClassifiedIndex:TG457.1U.D.C.:621.791DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringMICROSTRUCTUREANDMECHANICALPROPERTYOFTIGWELDEDJOINTSOFTITANIUMALLOY/STAINLESSSTEELCandidate:ZhangYingyingSupervisor:Prof.YanJiuchunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Materia
2、lsProcessingEngineeringAffiliation:SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofOralExamination:June,2006University:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文采用Cu、CuNi合金、Nb作为填充材料,进行了TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的TIG熔焊连接,测试了接头的拉伸强度,并利用光学显微镜、SEM、EDAX、XRD对接头的微观组织进行了分析。实验结果表明,采用
3、CuNi合金作填充材料焊接不锈钢,焊缝中无裂纹产生,焊缝组织均匀,焊接接头拉伸强度比采用Cu、Nb时高,最大可达526MPa;采用Nb作为填充材料焊接钛合金时,焊缝组织以固溶体为主,成分均匀,焊缝中无裂纹产生,焊接接头拉伸强度比采用Cu及CuNi合金时高,最大可达520MPa,拉伸接头断裂于焊缝,断口呈韧性断裂特征。分别采用Cu、CuNi合金、Nb作为填充材料进行钛合金与不锈钢的焊接,难以有效避免脆性金属间化合物的生成,其中采用CuNi合金作填充材料,焊缝组织比较复杂,接头拉伸强度最大可以达到125MPa。采用过渡层法进行钛合金与不锈钢的
4、焊接时,基本能够避免焊接材料之间脆性金属间化合物的大量生成,从而有效提高焊接接头的连接强度。接头形式为TC4-Nb-Cu-Cu-SS时,焊缝中无裂纹产生,焊缝组织分布比较均匀,接头拉伸强度最高可达210MPa,接头断裂于铌与铜界面处。该界面处的Ti、Fe原子百分含量都已控制在1at%以下。关键词钛合金;不锈钢;TIG熔焊;过渡层法-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTIGweldingoftitaniumalloy(TC4)andstainlesssteel(1Cr18Ni9Ti)wasinvestigatedinthis
5、paper,usingCu,CuNialloyandNbasfillermetals.Thetensilestrengthwasexaminedbyelectronictestingmachine,andweldedjointswereanalyzedbyopticalmicroscope,SEM,EDAXandXRD.Experimentalresultsshowthatthemicrostructureofweldedjointsofstainlesssteelishomogeneous,andthetensilestrengthis
6、upto526MPa,usingCuNialloyasfillermetal.Thechemicalcompositionofweldedjointsoftitaniumalloyishomogeneous,andthetensilestrengthisupto520MPa,usingNbasfillermetal,anditishigherthanCuorCuNialloyasfillermetals.Thefracturepathoccurredinweldedjoints,anditisbelongstoductile.Itisdi
7、fficulttoavoidtheintermetallicsduringweldingtitaniumalloyandstainlesssteel,usingCu,CuNialloyandNbasfillermetals,respectively.Themicrostructureofweldedjointsbetweentitaniumalloyandstainlesssteelisintricate,andthetensilestrengthisupto125MPa,usingCuNialloyasfillermetal,andit
8、ishigherthanCuorNbasfillermetals.Theintermetallicscouldbeavoidedeffectivelybyusingthemethodoftra