异种钛合金电子束焊接头力学性能与微观结构关系的研究

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1、分类号TG456.3学号151090312密级全日制学术型硕士学位论文题目异种钛合金电子束焊接头力学性能与微观结构关系的研究作者姓名景科导师姓名、职称张骁勇教授王世清副教授学科(专业)名称材料加工工程提交论文日期2018年6月12日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的

2、说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________·注

3、：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：异种钛合金电子束焊接头力学性能与微观结构关系的研究专业：材料加工工程硕士生：景科(签名)导师：张骁勇(签名)王世清(签名)摘要钛合金因其具有比强度高、密度低、耐蚀性能良好等特点而大量用于发动机的转子及压气机盘等关键部件的加工制造上。相对于传统焊接方法，如钨极氩弧焊、埋弧焊等，电子束焊接以其深宽比大、焊接效率高、热影响区小、真空中进行等优点在钛合金板材的连接上具有独特优势。同种钛合金电子束焊接获得的构件有时无法满足服役要求，因而研究双合金的焊接制造受到人们的广泛关注，而国内外对

4、此报道甚少。因此，本文着重对10mm厚的TC4和TC11板材进行电子束焊接，以分析接头的组织性能。采用光学显微镜、扫描电镜以及显微硬度计等设备分析焊后接头的组织及织构、拉伸性能、疲劳行为、预应变对接头不同区域织构分布的影响以及接头断口形貌。电子束焊接后，焊缝处显微组织为板条状的马氏体α′相，TC11侧热影响区的组织是残余的α相和板条状马氏体，而TC4侧热影响区组织基本为板条状马氏体。在焊缝及热影响区均存在织构。焊缝处显微硬度最高，TC4侧热影响区和TC11侧热影响区的显微硬度均随着距焊缝距离的增大逐渐降低。室温下，TC4母材、TC11母材和TC4/TC

5、11接头的拉伸应力-应变曲线均呈光滑连续的特点，TC11母材的屈服强度和抗拉强度最高，接头次之，而TC4母材则最低。预应变对接头及母材的循环滞后回线有一定影响。无预应变条件下，在半寿命时接头及母材的循环滞后回线基本对称，随着预应变量的逐渐增大，在拉伸阶段，母材及接头的最大应力值变化均不明显，而在压缩阶段则表现为它们的最大应力值均减小，且相互间的差异也在缩小。随着预应变量的逐渐增加，母材和接头的循环应力幅在减小，预应变量越大，接头的疲劳寿命越低，而TC4和TC11母材的疲劳寿命变化不显著。与母材相比，接头的疲劳寿命分散性更大。当循环次数逐渐增大时，接头和

6、母材均发生了循环软化。接头断口以疲劳辉纹为特征，呈韧性断裂。经过预应变后，疲劳前变形区与疲劳后断裂区α相织构c轴向Z0方向偏转，β相织构无变化。疲劳前后焊缝区的织构基本无变化。关键词：异种钛合金；电子束焊接；显微组织；织构；力学性能论文类型：基础研究II中文摘要（本文得到国家自然科学基金项目（51505379）和陕西省教育厅科学研究计划专项项目（16JK1615）的资助）III英文摘要Subject：StudyonTheRelationshipbetweenMechanicalPropertiesandTheMicrostructuresofTheEl

7、ectronBeamWeldingofTheDissimilarTitaniumAlloysSpeciality：MaterialProcessingEngineeringName：JingKe(signature)Instructor：ZhangXiaoyong(signature)WangShiqing(signature)ABSTRACTTitaniumalloywerewidelyusedinthemanufactureofenginerotorandcompressordiscbecauseofitshighspecificstrength,

8、lowdensityandgoodcorrosionresistance.Comparedwi