TC4钛合金扩散连接接头的振动疲劳特性及劣化机理

作     者：雷奕文 马广璐 刘悦 赵伟 吴会平 李细锋 Yi-wen LEI;Guang-lu MA;Yue LIU;Wei ZHAO;Hui-ping WU;Xi-feng LI

作者机构：上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院上海200030 沈阳黎明航空发动机有限责任公司沈阳110043 

出 版 物：《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 (中国有色金属学报（英文版）)

年 卷 期：2024年第34卷第2期

页      面：533-546页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：support from the National Natural Science Foundation of China(Nos.51875350 52105383) 

主　　题：扩散连接 振动疲劳 热循环 TC4钛合金 

摘      要：为了研究扩散连接工艺对材料振动疲劳特性的影响,对扩散连接后的TC4钛合金和原始母材进行一系列振动疲劳试验以及显微组织表征。结果表明:扩散连接的热循环过程引起TC4钛合金显微组织变化,并导致其振动疲劳性能降低。经扩散连接后,TC4钛合金晶粒尺寸的不均匀性增加,加重了材料不同取向α晶粒间的不协调变形,从而使微孔洞易于在晶粒尺寸差异较大的两α晶粒的晶界上萌生,或者在较大α晶粒的内部萌生。同时,扩散连接后材料α晶粒取向的变化使得柱面滑移系更易被启动,促进了裂纹更早地萌生。此外,扩散连接后TC4钛合金β相含量的增加为微孔洞提供了更多的形核位置。因此,由扩散连接热循环过程造成的晶粒尺寸不均匀性增加、晶粒取向变化和β相含量增加使扩散连接TC4钛合金的振动疲劳性能劣化。