TC4钛合金激光自熔焊焊接组织及性能

作     者：张世伟 王珏 佀好学 刘颖 张博贤 Zhang Shiwei;Wang Jue;Si Haoxue;Liu Ying;Zhang Boxian

作者机构：中国航空制造技术研究院航空焊接与连接技术航空科技重点实验室北京100024 空军装备部驻北京地区第六军事代表室北京100024 

出 版 物：《焊接》 (Welding & Joining)

年 卷 期：2024年第6期

页      面：33-39,46页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：激光焊接 TC4钛合金 微观组织 显微硬度 力学性能 

摘      要：【目的】该文旨在研究焊接接头各个区域的组织特征、显微硬度及力学性能,以实现钛合金高效高质量焊接。【方法】以3 mm厚TC4钛合金为试验材料,采用YAG激光焊接方法进行了对接试验。【结果】结果表明,激光焊接TC4钛合金能够获得了成形良好的焊接接头,无裂纹及气孔等缺陷。焊缝组织为典型的网篮组织,由大量的αʹ马氏体相和少量的高温残留β相构成,热影响区为交错排布的针状αʹ马氏体。焊接接头的显微硬度呈驼峰分布,从母材到热影响区逐渐增加,焊缝内部区域的平均硬度约为385 HV,均大于母材(约为360 HV),这是由于在热循环作用下,焊缝凝固时发生了马氏体转变,β相向针状αʹ相转变所致。焊接接头断裂位置位于母材区域,断口形貌均呈现大小不一的等轴性韧窝形貌,为韧性断裂模式。弯曲测试和冲击测试表明,焊接接头具有良好的塑性和韧性。【结论】综上可知,激光焊接TC4钛合金能够获得良好的焊缝成形,可在相关工程中推广应用。