解析ti2ainb基合金tig焊接头组织与性能分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com熔焊工艺及应用专题r缛搭Ti2AINb基合金TIG焊接头组织与性能分析北京航空制造工程研究所(100024)赵海涛万晓慧郭德伦北京航空航天大学材料科学与工程学院(100191)吴素君刘雪丽季英平摘要采用不加丝和加丝脉冲TIG焊接工艺焊接了厚度为1．5mm的Ti2A1Nb基合金。观察了焊接接头区的组织形貌，测试与分析了接头的硬度和拉伸性能。试验结果表明，焊缝区为树枝晶组织形貌，而且组织分布出现了分层现象；加纯钛焊丝可以使焊缝的等轴晶区扩大；从母材向热影响区和焊缝区过渡，O相含量逐渐减少；由于相组成的变化，焊接接头的硬度分布规律为

2、热影响区的硬度最高，母材次之，焊缝区最低；不加丝和加纯钛焊丝的焊接接头抗拉强度基本相当，而加纯钛焊丝的焊接接头断后伸长率显著提高；不加丝焊接接头的断裂模式为韧脆混合断裂特征，加纯钛焊丝焊接接头为韧性断裂特征。关键词：TIG焊Ti2AINb基合金组织性能中图分类号：TG457．19大损伤有关。试验采用TIG方法焊接Ti2A1Nb基合金，0前言分析了焊接区组织形貌和力学性能。Ti2A1Nb基合金因为不仅具有较高的比强度、比刚1试验材料及方案度，而且还具有高温蠕变抗力、断裂韧性高、抗氧化性好、热膨胀系数低等特点，成为替代高密度镍基高温合1．1试验材料金最具潜力的航空结

3、构材料¨。J。自1988年Baneqee试验采用厚度为1．5mm的Ti一22A1—25Nb(原等人采用会聚电子束(ConvergentBeamElectronDif-子分数，％)基合金板材作为焊接母材，化学成分见fraction，CBED)首次发现O相以来，Ti2A1Nb基合金就表1。填充焊丝采用TA1纯钛焊丝。引起了广泛的关注和研究j。由于宇航结构多为焊表1Ti2AINb基合金化学成分(质量分数，％)接结构，Ti2A1Nb基合金焊接也成为研究热点。朱瑞灿等人选用不同的焊接参数对厚度不同的Ti2A1Nb基合金板进行电子束焊接，并进行了不同的焊后热处理工艺，得到了

4、具有网篮组织的性能优良的焊接接头。1。2试验过程邹贵生等人_l。。采用Gleeblel500D热力学模拟试验机采用不加焊丝和加焊丝脉冲TIG焊接工艺，焊接对Ti一22A1—25Nb合金进行固态扩散连接，也得到了工艺参数见表2。采用莱卡金相显微镜和CS3400扫描理想的室温和高温强度的接头。然而，目前针对电镜观察焊接区组织，采用HV一1000硬度仪测试焊接Ti2A1Nb基合金的弧焊研究报道很少，可能的原因与弧区的硬度分布。根据GB／T228-2002，采用电子万能焊较大的焊接热输入量会给材料的组织和性能带来更试验机对试样进行室温拉伸试验。表2焊接工艺参数图1为焊接

5、试验所用板材的显微组织，从图中可2试验结果及讨论以看出，母材是由曰基体相和均匀分布的0相组成。焊接区的金相组织形貌如图2所示。从图中可以2．1母材及焊接接头的组织形貌看出，焊缝区由尺寸较大的树枝状晶组成，这些树枝状收稿日期：2013—11—12晶自熔合线向焊缝内外延生长，靠近焊缝中心的枝晶2014年第2期47学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com