TC17钛合金惯性摩擦焊接头室温断裂韧性测试与分析

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1、焊接技术焊接技术WELDINGTECHNOLOGYWELDINGTECHNOLOGY表2　预加反应力试验过程表零件板片是否所用钎料量焊后变形量TC17钛合金惯性摩擦焊接头室温断裂韧性测试与分析进炉方式编号喷丸/g/mm1-11＃是使用焊接夹具60.06~0.08TestingandAnalysisofFractureToughnessofInertiaFrictionJointofTC171-12＃是使用焊接夹具60.08~0.10TitaniumAlloy1-10＃是未使用焊接夹具60.23~0.24256.6中航工业北京航空制造工程研究所廖云建何胜春φ2-11＃是使用焊接夹具6

2、0.10~0.12北京航空航天大学于广娜吴素君通过两组试验过程对比可知，对板片进行预加反应力的喷丸处理，控制焊接过程的钎料使用量，并且在焊压板接过程中使用工装进行装夹进炉的方法更有效。实际[摘要]TC17钛合金主要用于航空发动机整体叶盘、转子和大截面锻件的制造。采用惯性摩擦焊工艺制1 试验条件弓形夹生产中已将对板片喷丸处理的工序加入了正式生产流型面块程中，经后续生产证明非常有效。造航空发动机压气机整体转子能够减少零件数量并有焊接过程选择的设备为美国MTI公司生产的图4进炉工装剖面示意图2.5钎料填加方式改进效地提高结构刚度。通过对TC17钛合金惯性摩擦焊MODEL300BX惯性摩擦

3、焊机，其转速和轴向压力由工Fig.4Diagramofvacuumbrazingfixturecross-section改进前的零件在定位后，先在蜂窝芯格内撒粉状钎接头断裂韧性的测试，可为钛合金惯性摩擦焊整体转子控机控制，无极可调；转动惯量为随机配备的飞轮组合料，然后在蜂窝外侧涂注一道膏状钎料，钎焊后由于膏损伤容限分析提供技术和数据支持。后的惯量。试验选用轧制态TC17棒材，材料焊后的热空钎焊；（2）对板片表面进行喷丸处理，预先增加反应状钎料熔化铺展，容易造成较大的钎角尺寸和板厚增关键词：TC17钛合金惯性摩擦焊断裂韧性处理：在（840±10）℃固溶处理4h，水冷至室温；然后力，增

4、加板片表面强度后进行真空钎焊。加，从而影响零件的后续装配。[ABSTRACT]TC17titaniumalloyisusedfor在630℃时效8h，空冷至室温；最后在550℃时去应力具体消除零件应力或稳定化处理试验过程为：先将通过多次焊接试验，得出最佳钎料使用量。生产中aeroengineblisks,motorsandlargesectionforgings.The退火4h，空冷至室温。板片及蜂窝单件进行1080℃热处理消除应力或850℃为了控制零件的钎料用量，可直接在蜂窝芯格内撒粉状qualityofaeroengineintegralrotorsmadebyinertiaf

5、ric-试样长为80mm，宽为22mm，母材厚度为10mm，的稳定化处理，再进行真空钎焊的后续工序。具体工序钎料，并且用量控制在6g左右。由于储能点焊工艺的tionweldingwillbereducedandthestiffnesswillbein-焊缝厚度为6mm，热影响区厚度为7mm。用半径不超安排如下：热处理-打磨-清洗-装配-检验-放置改进保证了零件钎焊间隙，蜂窝芯格内的粉状钎料焊后creased.Thefracturetoughnesstestingofinertiafriction过0.15mm钼丝线切割起始缺口，切口根部半径不超过钎料-真空钎焊-检验-补焊。热处理试

6、验过程见表1。熔化铺展，在蜂窝边缘形成一条光滑完整的钎缝，其尺jointcansupplytechnologyanddatafordamageoftoler-0.2mm。图1~3分别是母材、焊缝和热影响区加工缺口。表1　热处理试验过程表寸不超过R0.2mm，避免了钎角过大的情况及钎料堆积，ancelimitanalysisofaeroengineintegralrotorsmadeby80保证了零件的后续装配要求。inertiafrictionwelding.板片热处理蜂窝热焊后变形量Keywords:TC17titaniumalloyInertiafriction22零件编号进炉

7、方式温度/℃处理/℃/mm3 实施效果weldingFracturetoughness2-2＃850否使用焊接夹具0.09~0.15切口宽度0.15采用改进后的真空钎焊工艺共生产了20多个相2-4＃1080否使用焊接夹具0.27~0.30TC17是一种富含β稳定元素的α+β型两相钛似件号的3000多件零件，焊接合格率达到了99%以合金，该合金具有强度高、断裂韧性好、淬透性高和锻造1.560°61-1＃8501080使用焊接夹具0.10~0.23上，且焊后板片在外圆轴向