TZM合金TIG焊接头组织及性能

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1、TZM合金TIG焊工艺及焊接接头组织王华1，2张云鹏1张晓宇1（1．西安理工大学，西安710048；2．陕西理工学院，陕西汉中723003）摘要：针对TZM合金，研究了TIG焊工艺中不同焊接电流对焊接质量的影响。通过X射线探伤、金相显微分析、力学性能测试及断口电镜扫描分析了TZM合金TIG焊焊接接头的显微组织及性能，研究结果表明，当TIG焊焊接接电流为210A，焊接速度4mm/s，氩气流量8~12L/min时，可获得品质优秀的焊缝；焊接接头组织主要由焊缝中心粗大的柱状晶及热影响区的等轴晶组成，取代了母材的片层状纤维织构，材料的强度

2、有所降低，但塑性明显提高。关键词：TZM合金；TIG焊；焊接接头中图分类号：TF125.2+41文献标识码：A文章编号：TZMalloyTIGWeldingProcessandMicrostructureofWeldedJointsWangHua1,2ZhangYunpeng1Zhangxiaoyu1（1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering,Xi’anuniversityofTechnology,Xi’an710048,China;2．ShaanxiUniversityofTechnolo

3、gy，Hanzhong723003，Shaanxi，China）Abstract：ForTZMalloy,theeffectofdifferentweldingcurrentoftheTIGweldingprocessonweldqualitywasinvestigationbyexperimentalstudy.ThemicrostructureandpropertiesoftheTZMalloyweldingjointwasanalyzed,itsresultsindicatedthat，whentheTIGweldingcu

4、rrentis210A,weldingspeedof4mm/s,argongasflowrate8~12L/min,theexcellentweldbeadcanbeavailable，byX-raytesting,metallographicmicroscopicanalysis,mechanicalpropertiestesting,andfracturescanningelectronmicroscopyanalysis.Theweldjointbecomposedofcolumnarcrystalofweldcentera

5、ndequiaxedgrainsofheat-affectedzone，andthelamellarcrystalfibertextureofmatrixhasbeenreplaced,strengthofmatrixwasweakened,plasticmaterialhasbeenimproved.Keywords：TZMalloys；Tungsteninertgasarcwelding；Weldjoint0引言收稿日期：基金项目：陕西省科学技术研究发展计划项目（2008k06-07）；西安市产学研合作促进工程-工业应用技术研

6、发项目（CXY08001(3)）．第一作者：王华（1964~），男，博士，副教授．通讯作者：张云鹏（1962~），男，博士，教授．TZM合金具有熔点高、弹性模量高、热膨胀系数小、导电导热性好、抗蚀性强以及高温力学性能良好等特点，是耐高温模具工业和航空、航天领域广泛应用的一种高温合金，如鱼雷发动机中的配气阀体、火箭喷嘴、燃气管道、喷管喉衬等，机械工业上用来做黑色和有色金属的压铸模具及无缝不锈钢管的穿孔顶头，以及发动机上的铜转子的模具[1]等。TZM合金大多采用粉末冶金法[2]制备，然后在保护气氛（氢气或氩气）下高温烧结得到TZM坯料

7、，再经过高温热轧（高温锻造）、高温退火、中温热轧（中温锻造）、中温退火消除应力，然后温轧（温锻）得到TZM板料[3]。TZM合金作为结构材料时，经常需要通过焊接得到所需形状和构造。TZM合金能否进行焊接，用何种焊接工艺才能获得良好焊接接头，焊接接头具有怎样的组织及性能等问题是本研究的主要内容。1试验1.1试验材料采用粉末冶金法制备TZM合金，经过适当轧制工艺得到TZM合金板，板厚为2.5mm。TZM合金化学成分如表1所示，轧制得到的TZM合金板金相组织扫描电镜照片如图1所示，基体组织具有明显的方向性，即平行于轧制方向呈纤维状织构。

8、这种拉得较长的扁状晶粒组成的织构，不仅较大地提高了材料的塑性[4]，同时提高了材料的抗拉强度。表1TZM合金成分Table1ElementscontentinTZMalloy(wt%)TiZrCONMo0.50.080.03＜6×10-4＜6×10