TC4钛合金TIG焊接性研究

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1、文章编号"004-9762(2010)02-0180-04tc4钛合金tig焊接性研究.侯继军，董俊慧（内蒙古工业大学材料科学与工程学院，内蒙古呼和浩特010051）关键词:TC4；TIG焊;显微组织;断□形貌中图分类号:TG457.19文献标识码:A摘要:采用9种焊接工艺，对2mm厚的TC4钛合金板材施焊，通过分析比较焊缝、热影响区的微观组织,接头力学性能及对拉伸试件断□的研究,总结出在焊接电流为如A、焊接速度为15m/h和鈕气流■为7lymin工艺下，焊缝成形和保护效果及接头力学性能均良好.Astudyontigwel

2、dabilityofTC4titaniumalloyHOUJi-jun,DONGJun-hui（SchoolofMaterialsScienceandEngineering,InnerMongoliaUniversityofTechnologytHohhot010051fChina）Keywords：TC4；TIG；Microstructure；EractographAbstract:NineweldingtechnologieswereemployedtoweldsheetsofTC4titaniumalloyof2mm

3、thick.Thepropertiesofthejointwerestudiedbyanalyzingandcomparingtheini(rostnic?tureofweldandHAZ.mechanicalpropertiesofthejointandfractographsoftensilespecimen."Hieobtainedresultsshowthattheappearanceofweld,effectoftheprotectionandthemechanicalpropertiesofthejointa

4、reallingoodcondi・tionwhentheweldingparametersareasfollows:weldingcurrent=80A；weldingspeed=15m/h;andargongasflow=7L/min.由于钛合金具有许多优异的性能，从而广泛应用于航空航天、舰船、化工及医疗等行业役特别是航空航天行业由于钛在高温时与氮、氢、氧的亲和力较大,所以焊接钛合金时，焊接区容易被气体等杂质污染而产生脆化;钛合金熔点高，但是导热性差，这使得焊缝及热影响区高温停留时间较长，晶粒长大倾向明显,造成接头切性和

5、韧性下降;气孔也是钛合金焊接过程中，经常遇见的缺陷⑴.所以焊接钛合金时要采取严格的保护措施和选取合适的热输人TIC焊可以实现高品质焊接得到优良焊缝⑶，所以是焊接钛合金最常用的方法之一.1试验材料及方法1.1试验材料本试验使用的母材为2mm厚的TC4板材，填充材料是从母材上剪切并打磨成直径约为2・0mm的焊丝•其化学成分如表1所示.表1TC4钛合金化学成分(质址分数,％)Table1ChemicalcompositionofTC4titaniumalloy材料C0HN•AlVFeSiTiTidAMV0.100.150.015

6、0.055.5-6.83.5~4・50.300.15余滋•收稿日期：20】0-0】-15作者简介:侯维军（】985-）J；•内蒙古包头人，内蒙占工业大学硕士研究生.1.2试验方法及工艺在进行焊接试验之前，对焊件表面进行清理，去除氧化膜•用不锈钢丝刷擦拭试件表面，再用细砂纸擦拭待焊边缘30-50mm范围内的板材，直至表面呈银白色为止•然后使用配方为硝酸40%、氢氟酸5%、余量为水的酸液清洗试板.本次试验用TIG焊对TC4钛合金板材进行双面焊，采用美国millersquarewave250焊机进行熔透焊接.电极采用直径为2mm

7、钵鸭极，直流电源正接，喷嘴直径为15mm,电压为15V.焊接时正、背面同时使用纯度99.99%氮气进行保护.TC4钛合金TIG焊接工艺如表2所示.将焊后试件利用线切割加工成适当的形状，依次选用规格为200,400,800,1000目的金相砂纸打磨焊缝断面,再用金刚砂抛光粉进行抛光，并用腐蚀液（HF：HC1：HNO3：H2O=1：1.5：2.5：95,mL）腐蚀，最后用酒精脱水，冲洗吹干抛光面，利用光学显微镜观察组织•焊后用洛氏硬度计测试接头硬度，用微机控制电液伺服万能试验机进行接头拉伸、弯曲试验•试样尺寸和试验参照GB26

8、49-89,GB2651-89,GB2653-89进行.用扫描电镜观察断口形貌.试样编号电流/A做气流址/(L•min1)焊接速度/(m・h,)160614260714360814480615580715680815710061681007169100816表2TC4钛合金TIG焊接工艺Table2TI