通過對tc4板材進行兩種t型接頭的激光焊接試驗,分析了酸洗、焊接環境及焊后修復對鈦合金激光焊接接頭質量的影響,實驗結果表明,鈦合金激光焊具有較強的氣孔傾向,酸洗及焊后重熔并未明顯改善接頭氣孔的情況,但氣孔數量對濕度的變化較為敏感。不同焊接試驗的結果統計表明,雖然接頭存在大量氣孔,但只有位于上下兩側板材的貼合面處的這一小部分氣孔才會造成受力面積的減小,因此接頭整體仍具有較高的抗剪力。

進行了母材氫含量為0.008%和0.023%的tc4鈦合金氬弧焊焊接頭力學性能試驗,發現在變形開始階段氫引起的軟化和后期階段的硬化和脆化現象.室溫下,變形速度在10-2-10-3s-1范圍內面縮很低,出現脆性.分析認為,軟化是由于氫減弱晶格結合強度、加快位錯運動所致,硬化和脆化則是由于氫在晶界附近富集和位錯堆積難以運動所致.為恢復因氫降低的力學性能,應進行真空去氫處理.

鈦合金活性焊劑氬弧焊接頭組織分析——采用北京航空制造工程研究所研制的ftr一0l鈦合金活性焊劑進行了a·tig焊及常規tig焊焊接tc4鈦合金工藝對比試驗。利用金相試驗方法對兩種焊接接頭的結晶組織形貌進行了詳細的對比和分析，并對焊接接頭區域的化學組成進行了...

采用北京航空制造工程研究所研制的ft-01鈦合金活性焊劑進行了a-tig焊及常規tig焊焊接tc4鈦合金工藝對比試驗。利用金相試驗方法對兩種焊接接頭的結晶組織形貌進行了詳細的對比和分析,并對焊接接頭區域的化學組成進行了測試和分析。結果表明,鈦合金活性焊劑對焊接接頭的宏觀組織形貌有明顯影響,但對焊接接頭的化學組成沒有影響。

顯微組織對醫用TC4鈦合金U型釘縮口的影響

在釬焊時間3~30min,釬焊溫度860~1000℃的條件下,采用agcuti釬料對c/c復合材料和tc4合金進行了釬焊試驗。利用掃描電鏡及eds能譜分析的方法對接頭的界面組織及斷口形貌進行了研究。結果表明,接頭界面結構為c/c復合材料/tic+c/ticu+tic/ag(s.s)+ti3cu4+ticu/ti3cu4/ticu/ti2cu/ti2cu+ti(s.s)/tc4。由壓剪試驗測得的接頭抗剪強度結果可知,在釬焊溫度910℃,保溫時間10min的條件下,接頭獲得的最高抗剪強度為25mpa。接頭的斷口分析結果表明,接頭斷裂的位置與被連接界面的碳纖維方向有關,當碳纖維軸平行于連接面時,斷裂發生在復合材料中;當碳纖維軸垂直于連接面時,斷裂主要發生在復合材料與釬料的界面處。

通過對鈦合金厚板焊縫常用的應力測試方法進行對比分析,建立適合鈦合金窄間隙焊接試板的三維應力測試方法——逐層對稱剝削盲孔法,該方法克服窄間隙對接焊縫三維應力分布區間窄小、應力變化梯度大、應力測試操作難的技術難題,實現鈦合金厚板的三維應力測試,得出鈦合金厚板焊接接頭的三維殘余應力分布規律。

用光學顯微鏡、掃描電鏡、x射線衍射等分析手段,對高強度za合金釬焊接頭的顯微組織形態及其特征、性能及界面區的相組成等進行了研究分析。結果表明,用研制的新型高強軟釬料釬焊高強度za合金獲得的釬焊接頭在界面區局部有交互結晶產生;界面區組織構成較復雜,既有cd、sn、zn固溶體,又有少量的細小的mg2sn、mgzn等化合物;固溶體可以提高釬焊接頭的強度和韌性,少量細小的化合物可強化基體組織,有利于強度的提高;但連續層狀的金屬間化合物可引起釬焊接頭的脆化,使其性能降低。測試結果表明釬焊接頭具有較高的力學性能,延伸率高于母材

對inconel718高溫合金12mm厚板的真空電子束焊(ebw)接頭整體及分層的顯微組織和高溫力學性能進行了研究。結果表明:經熔透焊+修飾焊的接頭,焊縫中心的上、下層為樹枝晶,中層為柱狀晶;熱影響區由上層至下層晶粒長大程度逐漸減小。經固溶+雙時效熱處理后,ebw接頭各區域晶界處均有δ相析出,在焊縫中心最多,在熱影響區及母材較少,晶粒內部均析出了γ″相。在650℃時,接頭整體的抗拉強度σb、屈服強度σs和伸長率δ分別為1100mpa、800mpa和18%,達到了母材的90%、80%和80%。分層切片的力學性能下層最高,σb、σs和δ分別達到了1170mpa、870mpa和18%;上層最低,分別為1080mpa、780mpa和7%。上層斷口以脆性斷裂為主,中、下層斷口以韌性斷裂為主。顯微硬度分布為焊接中心最低,熱影響區與母材較高。晶界δ相的析出數量越多,顯微硬度值越低。

zn-al-cu-mg合金氣焊接頭顯微組織的分析研究——用透射電鏡對zn—a1一cu—mg合金的氧乙焰氣焊焊接接頭的組織及其形態進行了研究分析，結果表明，熔合區靠近母材的zn和a—a1大多呈顆粒狀，焊縫中的p_zn和a—a1呈條狀和顆粒狀，a—a1顆粒內存在大量的位錯和位錯...

采用金相顯微鏡、電子顯微鏡、x射線能譜儀、顯微硬度、力學試驗等檢測手段,對ta17鈦合金/ag95cunili/0cr18ni10ti不銹鋼釬焊接頭的組織特征進行了分析。結果表明:釬縫中不銹鋼/釬料一側,形成了三層金屬間化合物釬縫組織;在鈦合金/釬料一側,形成兩個組織區域;同時,銀沿鈦合金晶間擴散;在凝固釬焊接頭的釬縫中,靠近不銹鋼一側出現了ti、cu的富集;靠近鈦合金一側cu原子的含量明顯升高,釬縫中心區基本上是純銀;釬縫中除不銹鋼/釬料擴散層外,其他各微區的顯微硬度并沒有增加;從釬縫斷口分析也證明釬縫中靠近不銹鋼一側是接頭最薄弱的位置。

對大厚度鈦合金電子束焊接接頭的顯微組織、相組成和冷隔缺陷進行研究。結果表明，焊縫區組織為馬氏體α′相；熱影響區由細晶區和粗晶區兩部分組成，細晶區組織為初生α相＋β相＋等軸α相，粗晶區組織為少量的初生α相＋針狀α′相；母材區組織基本上都是長條狀和塊狀的初生α相，其間分布著少量殘余β相。對冷隔的形成原因進行了分析，并提出了預防措施。

首次對tc4鈦合金板進行了激光沖擊成形實驗研究,實現了tc4板的激光沖擊成形。并利用金相顯微鏡、掃描電鏡(sem)和顯微硬度計分析了沖擊成形后試樣組織結構和表層硬度的變化。實驗結果表明激光沖擊成形技術不但可以實現對tc4鈦合金板的成形,而且還可以提高了tc4鈦合金板的物理和力學性能。最后通過與sus304不銹鋼成形效果的比較,說明了tc4鈦合金比sus304不銹鋼更難成形。

t91鋼管手工氬弧焊接頭的顯微組織——對9i60．3mmx8mm的t91鋼管的母材及手工氬弧焊接頭進行了化學成分、力學性能和顯微組織的測定。結果表明，t91鋼管的化學成分、力學性能和顯微組織均滿足gb531o一1995的要求，焊接接頭的組織為正常組織。

通過對ta17/0cr18ni9ti相變超塑性擴散焊接頭拉伸斷口的觀察分析,研究了其接頭的組織結構,斷裂機制。分析表明,在焊接過程中,由于鈦合金/不銹鋼兩側的ti、fe、cr等原子的互擴散,在接頭界面處形成了β-ti、feti、fe2ti、σ等物相。由于界面處缺陷的存在以及鈦合金側拉向殘余應力的存在,使拉伸斷裂主要發生在β-ti和feti中。分析還發現,接頭對缺陷很敏感,焊接端面上的倒角、劃痕及孔洞會使接頭的強度降低。

采用金相顯微鏡、掃描電鏡、硬度計等測量方法,觀察分析了鋁鋰合金釬焊前后母材和釬焊接頭的顯微組織變化,通過分析測試釬焊接頭的顯微硬度和斷口微區的化學成分,研究分析了釬焊接頭強度的變化規律。結果表明,焊后母材中的強化相由質點轉變為板條狀;氮氣保護條件下,釬焊接頭未見氣孔、夾雜、裂紋等缺陷,釬焊接頭存在一定的擴散區,從而有效地提高了釬焊接頭的強度;無氮氣保護的條件下,釬焊接頭有大量的缺陷存在,這些缺陷的存在嚴重影響了釬焊接頭的強度。

采用一種含有鋁、鈦活性元素的鎳基高溫釬料,對k465鎳基鑄造高溫合金在1220℃進行了高溫真空釬焊實驗,通過光鏡、掃描電鏡和能譜分析研究分析了不同釬焊間隙和焊后熱處理狀態下的釬焊接頭組織。研究表明0.1~0.2mm釬焊間隙的釬縫組織由(γ+γ′)共晶、呈塊狀、骨架狀或羽毛狀和不規則形狀的化合物相和γ固溶體組成;0.35mm間隙中填充鎳網的釬縫組織,主要由大量γ枝晶、少量(γ+γ′)共晶和少量的化合物相組成。釬焊接頭間隙在0.1~0.2mm時釬焊后固溶熱處理不能明顯消除有害化合物相;而接頭添加鎳網可明顯改善接頭組織,減少有害化合物相,提高固溶熱處理的效果。

鈦合金tc4材料由于有較高的屈服強度,且彈性模量低,在常溫下存在成型困難,回彈大,塑性變形范圍窄等特點,導致成型時容易出現裂紋等缺陷。特別是在較薄件,尺寸精度要求高的條件不容易實現。論文針對管外徑為219mm,厚度為1mm的,長度為1000mm,其圓度公差要求±0.10mm,直線度公差為0.5mm的管進行成型工藝研究。以提高成品率,降低制造成本,創新一種制造新途徑。

采用50ti-20zr-20ni-10cu粉末釬料對ti3al-nb合金與tc4合金進行真空釬焊,通過sem、eds、電子探針及拉伸試驗研究不同釬焊溫度下釬焊接頭的顯微組織及性能特征。結果表明,釬焊溫度升高釬焊接頭強度并不提高;不同溫度下釬焊接頭中靠近tc4合金基體邊界處均生成魏氏體組織,隨溫度升高魏氏體組織粗化程度加劇;整個釬焊接頭中ti3al-nb合金基體與釬料的反應程度弱于tc4合金基體。

選用yg30硬質合金與45鋼進行電子束對接焊復合試驗,用掃描電鏡、波長分散x射線譜儀對焊接接頭顯微組織進行了分析。結果表明:當電子束電流小、焊接速度慢時,焊接接頭易形成有害的η相,η相分布于yg30/焊縫界面區域,并聚集長大,η相層厚度約10μm;焊接過程中硬質合金脫碳和鐵向硬質合金遷移是η相形成的主要原因。

TC4鈦合金-304不銹鋼異種材料擴散焊研究

用ti-cu-ni,ti-cr-zr釬料在tig電弧加熱條件對ta2和ti-6al-4v鈦合金進行釬焊。結果表明:用ti-cu-ni釬料釬焊ta2和ti-6al-4v鈦合金的搭接接頭強度分別是418.3mpa和439.6mpa;用ti-cr-zr釬料釬焊ta2和ti-6al-4v鈦合金的搭接接頭強度分別是575.2mpa和656.1mpa。對ti-cu-ni釬料/母材界面分析認為固液異分化合物η相((cu,ni)ti2)生成時呈筍狀生長,嵌入釬縫對釬縫的強度提高有利。對ti-cr-zr釬料/母材界面分析,認為主要是固溶體β-ti(cr)存在提高了釬縫強度。