焊接工艺参数对Ti2AlNb_TC18焊接界面性能的影响

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文焊接工艺参数对Ti2AlNb/TC18焊接界面性能的影响专业：材料工程硕士生：张乐指导教师：刘莹莹副教授摘要TC18钛合金具有塑性好、强韧性高等特点，被广泛地使用在飞机机体及起落架的大型承力部件中。Ti2AlNb合金高温性能优异，且比强度和比模量高，常被用作航空发动机中的轻质高温结构材料。而通过连接技术获得的Ti2AlNb/TC18组合件能充分发挥出两种合金各自的优点。本文采用不同的焊接速度和焊接电流对Ti2AlNb合金和两种具有不同组织形态的TC18合金进行了真空电子束焊接，

2、对获得的焊件分别进行了室温和高温拉伸试验，并观察了Ti2AlNb/TC18焊接界面的宏观形貌、微观组织，分析了焊缝的相组成、显微硬度及合金元素在焊接界面的扩散规律。主要的研究结果如下：在25mA和28mA的焊接电流下采用6mm/s的焊接速度有利于提高Ti2AlNb/TC18网篮试样的室温抗拉强度，而在31mA的焊接电流下采用8mm/s的焊接速度有利于提高Ti2AlNb/TC18网篮试样的室温抗拉强度；6mm/s的焊接速度有利于提高Ti2AlNb/TC18双态试样的室温抗拉强度。在6mm/s的焊接速度下，焊

3、接电流对Ti2AlNb/TC18网篮和Ti2AlNb/TC18双态试样的室温抗拉强度的影响均较大，而在8mm/s的焊接速度下，焊接电流对Ti2AlNb/TC18网篮和Ti2AlNb/TC18双态试样的室温抗拉强度的影响均较小。焊接速度对Ti2AlNb/TC18网篮和Ti2AlNb/TC18双态试样高温拉伸下的抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率的影响均较小。Ti2AlNb/TC18网篮试样在6mm/s的焊接速度下采用25mA的焊接电流获得的抗拉强度和屈服强度较好，而采用31mA的焊接电流获得的延伸率和断

4、面收缩率较好；Ti2AlNb/TC18双态试样在6mm/s的焊接速度下采用31mA的焊接电流获得的抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率均较好。Ti2AlNb/TC18网篮试样的最佳拉伸性能指标为：室温抗拉强度833MPa、高温抗拉强度813MPa、高温屈服强度682MPa、高温延伸率16.5%、高温断面收缩率69%，西安建筑科技大学硕士学位论文且与之对应的焊接工艺参数为：焊接电压150kV、焊接电流25mA、聚集电流1950mA、焊接速度6mm/s；Ti2AlNb/TC18双态试样的最佳拉伸性能指标为：

5、室温抗拉强度922MPa、高温抗拉强度772MPa、高温屈服强度672MPa、高温延伸率17.3%、高温断面收缩率73.5%，且与之对应的焊接工艺参数为：焊接电压150kV、焊接电流28mA、聚集电流1950mA、焊接速度6mm/s。Ti2AlNb/TC18网篮和Ti2AlNb/TC18双态试样焊缝均由α2、B2、AlTi、Al2Ti、Al3Ti、AlTi3和NbTi4相组成；Ti2AlNb/TC18网篮和Ti2AlNb/TC18双态试样无论采用何种焊接工艺参数，均是焊缝区的显微硬度最高；采用25mA的焊

6、接电流和6mm/s的焊接速度获得的Ti2AlNb/TC18网篮和Ti2AlNb/TC18双态试样的焊缝区元素均扩散的较为充分。关键词：Ti2AlNb/TC18；异种合金；真空电子束焊；界面；组织西安建筑科技大学硕士学位论文InfluenceofWeldingParametersonthePropertiesofTi2AlNb/TC18WeldingInterfaceSpecialty:MaterialsEngineeringAuthor:ZhangLeSupervisor:AssociateProfess

7、orLiuYingyingABSTRACTTC18titaniumalloyiswidelyusedinaircraftbodyandlargebearingpartsoflandinggear,duetoitshighstrengthandtoughness,goodplasticity.Ti2AlNballoyhasexcellentpropertiesathightemperature,highspecificstrengthandspecificmodulus.Itisoftenusedasali

8、ghtweighthightemperaturestructuralmaterialinaeroengines.TheTi2AlNb/TC18assembliesobtainedbyjoiningtechnologycangivefullplaytotheirrespectiveadvantagesofthetwoalloys.ThevacuumelectronbeamweldingofTi2AlNballoyandtwoTC