高氧TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接头组织特征及力学性能 被引量：11

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作者 常川川 张田仓 +1 位作者 李菊 刘建军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期109-114,120,I0006,共8页

对高氧TC4/TC17异质钛合金进行线性摩擦焊试验,研究了焊接接头各区域组织特征、焊接界面合金元素扩散行为及力学性能.结果表明,焊接过程中焊缝区发生了相变及动态再结晶,形成细小的等轴晶粒.高氧TC4侧焊缝区形成针状马氏体,TC17侧形成... 对高氧TC4/TC17异质钛合金进行线性摩擦焊试验,研究了焊接接头各区域组织特征、焊接界面合金元素扩散行为及力学性能.结果表明,焊接过程中焊缝区发生了相变及动态再结晶,形成细小的等轴晶粒.高氧TC4侧焊缝区形成针状马氏体,TC17侧形成亚稳定β相;两侧热力影响区晶粒均发生了破碎,沿着振动方向拉长.焊后冷却阶段在焊合线附近出现合金元素扩散现象,扩散区域狭窄.焊缝中心处显微硬度值最高达到420 HV,高氧TC4侧显微硬度随着靠近母材而逐渐降低;TC17侧显微硬度随着远离焊缝中心迅速升高.拉伸性能测试结果表明,接头抗拉强度与高氧TC4母材相当. 展开更多

关键词 线性摩擦焊 异质钛合金 微观组织 显微硬度 拉伸性能

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焊后热处理对高氧TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接头组织及性能的影响 被引量：2

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作者 常川川 李菊 +1 位作者 张田仓 郭德伦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10109-10113,共5页

对高氧TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接头进行热处理,研究了不同热处理温度对异质钛合金线性摩擦焊接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:异质钛合金线性摩擦焊接头焊缝区在TC17侧形成亚稳定β相,在高氧TC4侧形成针状马氏体相。经过热处... 对高氧TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接头进行热处理,研究了不同热处理温度对异质钛合金线性摩擦焊接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:异质钛合金线性摩擦焊接头焊缝区在TC17侧形成亚稳定β相,在高氧TC4侧形成针状马氏体相。经过热处理后,板条状α相在晶界处析出,针状α相在晶粒内部析出,并且残余α相在保温过程中发生分解,随着热处理温度的升高,析出相逐渐长大。接头焊缝及热力影响区显微硬度在热处理后显著增加。裂纹尖端张开位移(Crack tip opening displacement,CTOD)试验结果表明:接头断裂韧性薄弱区域在焊缝区及TC17侧热力影响区,热处理温度的升高可以明显提高接头薄弱区域的断裂韧性。 展开更多

关键词 线性摩擦焊 异质钛合金 焊后热处理 微观组织 显微硬度 断裂韧性

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TC4+TC17线性摩擦焊接头的微观组织与力学性能 被引量：17

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作者 马铁军 史栋刚 +1 位作者 张勇 杨思乾 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期33-37,共5页

进行了TC4+TC17异种钛合金试件的线性摩擦焊实验,利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜分析了焊接接头的微观组织,并进行了焊后接头的力学性能测试。着重分析了焊接接头的焊缝、近缝区及变形区的组织特点及相变规律,并结合线性摩擦焊的... 进行了TC4+TC17异种钛合金试件的线性摩擦焊实验,利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜分析了焊接接头的微观组织,并进行了焊后接头的力学性能测试。着重分析了焊接接头的焊缝、近缝区及变形区的组织特点及相变规律,并结合线性摩擦焊的工艺特点,初步分析了形变组织的形成机理。实验结果表明,利用合理的焊接工艺参数,用线性摩擦焊方法可获得可靠的TC4+TC17钛合金焊接接头,接头的拉伸性能优于TC4母材。TC4与TC17接头的焊缝区为等轴细晶组织,两侧近缝区、变形区的组织形貌差异较大。 展开更多

关键词 异种钛合金 线性摩擦焊 组织 性能

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Ti600/TC17钛合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能研究 被引量：8

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作者 贺建超 张田仓 何胜春 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期95-100,共6页

采用惯性摩擦焊方法对TC17和Ti600钛合金进行了连接,着重分析接头焊态和热处理条件下的组织特征与力学性能。接头焊态TC17一侧:在热力影响区原始β晶粒发生破碎,晶界以及晶内α相扭曲变形;在再结晶区β晶粒发生动态再结晶形成细小的等... 采用惯性摩擦焊方法对TC17和Ti600钛合金进行了连接,着重分析接头焊态和热处理条件下的组织特征与力学性能。接头焊态TC17一侧:在热力影响区原始β晶粒发生破碎,晶界以及晶内α相扭曲变形;在再结晶区β晶粒发生动态再结晶形成细小的等轴晶粒,晶内为亚稳态的β相;接头Ti600一侧:在热力影响区片层组织随着金属流动发生变形;在再结晶区,α片层团簇发生再结晶形成大量细小的α片层团簇片层。经过热处理后,TC17钛合金一侧亚稳态β相析出细小的层片状α相,Ti600钛合金一侧层状α相长大,但是不明显。热处理使接头的显微硬度升高,TC17钛合金焊缝一侧显微硬度增加明显。接头抗拉强度与Ti600母材相当,断裂发生在Ti600钛合金一侧,断口为典型的杯锥状断口。 展开更多

关键词 异质接头 惯性摩擦焊 微观组织 力学性能

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热处理对TC4/TC17线性摩擦焊接头组织与性能的影响 被引量：5

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作者 贺建超 张田仓 +1 位作者 季亚娟 张传臣 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期185-188,共4页

研究了热处理温度对TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接接头的组织和力学性能的影响。结果表明:在焊态下,接头焊合区TC17一侧为亚稳态的β相;TC4一侧为针状马氏体;界面处为细小的针状马氏体组织。经过热处理后,焊合区TC17一侧亚稳态β相析出细... 研究了热处理温度对TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接接头的组织和力学性能的影响。结果表明:在焊态下,接头焊合区TC17一侧为亚稳态的β相;TC4一侧为针状马氏体;界面处为细小的针状马氏体组织。经过热处理后,焊合区TC17一侧亚稳态β相析出细小的层片状α相,随着热处理温度的增加α相发生长大,片层厚度增加;焊合区TC4一侧经热处理后显微组织无明显变化。在本实验热处理温度范围内,热处理使焊合区TC17显微硬度增加,但随着热处理温度的升高,显微硬度下降。热处理对焊合区TC4一侧显微硬度无明显影响。 展开更多

关键词 异质接头 线性摩擦焊 微观组织 热处理

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钛合金/不锈钢冷金属过渡焊接头组织及性能 被引量：5

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作者 常敬欢 曹睿 闫英杰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期44-51,I0003,共9页

采用铜基填充金属对TC4钛合金、304不锈钢进行冷金属过渡焊接,分析了钛合金/不锈钢接头的界面组织、力学性能及腐蚀性能.结果表明,采用冷金属过渡连接方法实现了TC4钛合金和304不锈钢的焊接.钛合金/不锈钢接头主要由焊缝金属、不锈钢-... 采用铜基填充金属对TC4钛合金、304不锈钢进行冷金属过渡焊接,分析了钛合金/不锈钢接头的界面组织、力学性能及腐蚀性能.结果表明,采用冷金属过渡连接方法实现了TC4钛合金和304不锈钢的焊接.钛合金/不锈钢接头主要由焊缝金属、不锈钢-铜焊缝界面和钛合金-铜焊缝界面组成.钛合金/不锈钢接头的拉剪强度为306 MPa.由于钛合金-铜焊缝界面中Ti-Cu,Ti-Fe金属间化合物的生成,接头沿钛合金-铜焊缝界面反应层发生脆性断裂.钛合金/不锈钢接头在人工海水溶液中发生了电偶腐蚀,其腐蚀机理为阴极区发生氧的还原反应和析氢反应,阳极发生焊缝金属的氧化,钛合金母材表面TiO2氧化膜的形成,不锈钢母材发生点蚀. 展开更多

关键词 异种钛合金/不锈钢接头 微观组织 力学性能 腐蚀机理

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TC4/TC18异种钛合金焊接头的组织性能研究及数值模拟 被引量：4

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作者 许艳飞 文璟 +3 位作者 肖逸锋 王章 吴靓 钱锦文 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期166-170,共5页

通过TIG焊对TC4/TC18异种钛合金进行焊接,利用光学显微镜、显微维氏硬度计和拉伸试验机,研究了焊接电流对异种钛合金焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,在不同的焊接电流下,母材至焊缝中心的显微组织变化规律是一致的,随着电... 通过TIG焊对TC4/TC18异种钛合金进行焊接,利用光学显微镜、显微维氏硬度计和拉伸试验机,研究了焊接电流对异种钛合金焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,在不同的焊接电流下,母材至焊缝中心的显微组织变化规律是一致的,随着电流的增大,TC4侧热影响区显微组织变化不大,TC18侧热影响区晶粒先长大后减小。焊后TC18母材一侧热影响区出现软化现象,而TC4母材一侧热影响区出现硬化现象。拉伸断口均靠近TC18热影响区一侧,焊接头的抗拉强度均高于母材的73%。基于SYSWELD焊接模拟软件,模拟得出TC4/TC18的焊接头残余应力集中在TC18侧热影响区,与拉伸试验断裂结果相吻合。 展开更多

关键词 异种钛合金 显微组织 显微硬度 力学性能

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TC17/Ti60异种钛合金激光焊接接头微观组织和低周疲劳性能研究

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作者 张群兵 张阔 +5 位作者 于佳恩 李帆 吕泉霖 行海波 孙康 张建勋 《钛工业进展》 CAS 2024年第4期23-29,共7页

采用激光焊接技术焊接TC17/Ti60异种钛合金,对焊接接头的宏观形貌、微观组织、显微硬度、拉伸性能和低周疲劳性能进行研究。结果表明:TC17/Ti60合金焊接接头母材、焊缝、热影响区之间的微观组织存在较大差异;TC17钛合金母材为α+β双相... 采用激光焊接技术焊接TC17/Ti60异种钛合金,对焊接接头的宏观形貌、微观组织、显微硬度、拉伸性能和低周疲劳性能进行研究。结果表明:TC17/Ti60合金焊接接头母材、焊缝、热影响区之间的微观组织存在较大差异;TC17钛合金母材为α+β双相组织,β相内存在较多次生α'相;Ti60合金母材组织以等轴α相为主,β相主要分布在等轴α晶粒周围;焊缝微观组织为针状次生α'相;随着距焊缝距离的减小,TC17钛合金热影响区α'相逐渐消失、α相逐渐转变为β相,Ti60合金热影响区β相逐渐消失、α相逐渐转变为针状次生α'相;TC17/Ti60合金焊接接头拉伸断裂位置在TC17钛合金热影响区;由于焊接接头的焊缝下部存在较多气孔缺陷,低周疲劳断裂位置则位于焊缝处。 展开更多

关键词 异种钛合金 激光焊 气孔 微观组织 低周疲劳性能

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退火态TC4/TC11异种钛合金电子束焊接头组织和力学性能研究 被引量：1

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作者 景科 王世清 +3 位作者 张骁勇 赵启喆 赵金星 刘金合 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第1期24-27,共4页

采用真空电子束焊接对10mm厚的TC4/TC11异种钛合金板进行了连接,并对接头进行了退火处理,工艺为700℃保温2h空冷。采用扫描电镜观察退火态TC4/TC11接头不同区域的组织,对接头的拉伸性能和疲劳性能进行了测试,对疲劳断口进行了观察。结... 采用真空电子束焊接对10mm厚的TC4/TC11异种钛合金板进行了连接,并对接头进行了退火处理,工艺为700℃保温2h空冷。采用扫描电镜观察退火态TC4/TC11接头不同区域的组织,对接头的拉伸性能和疲劳性能进行了测试,对疲劳断口进行了观察。结果表明：退火后接头各区域组织没有发生明显变化,TC4侧的热影响区及焊缝仍然是马氏体,TC11侧热影响区仍是残余的α相和马氏体。与焊态接头相比,退火态接头的伸长率提高约41.3%,强度下降约7%,其疲劳寿命变化不大。退火态TC4/TC11接头疲劳试样大部分断裂于TC4母材。疲劳源起始于试样表面,裂纹扩展区面积较大。 展开更多

关键词 异种钛合金 电子束焊接 退火 拉伸性能 疲劳性能

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TA22/TA2异种钛合金厚板TIG焊接组织和性能 被引量：1

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作者 马照伟 李彦默 +4 位作者 刘甲 雷小伟 符成学 崔永杰 田德厚 《热加工工艺》 北大核心 2021年第21期42-45,49,共5页

采用多层多道TIG焊实现了20 mm厚TA22/TA2异种钛合金板的有效连接,焊缝呈亮银色,有明显的鱼鳞纹,成型美观。经焊缝低倍组织检测未发现气孔、未熔合、裂纹等缺陷。TA22热影响区的组织主要是晶界α相和片状α相组成的魏氏组织,靠近熔合线... 采用多层多道TIG焊实现了20 mm厚TA22/TA2异种钛合金板的有效连接,焊缝呈亮银色,有明显的鱼鳞纹,成型美观。经焊缝低倍组织检测未发现气孔、未熔合、裂纹等缺陷。TA22热影响区的组织主要是晶界α相和片状α相组成的魏氏组织,靠近熔合线的焊缝区为粗大的板条状α相组织;焊缝区、TA2侧热影响区组织均为锯齿状晶界的块状α相,且从焊缝区到母材区的块状α相尺寸逐渐减小。焊缝区打底层的硬度最高,填充层的硬度值较低,焊缝表面处的硬度略有上升;从TA22母材至焊缝区的硬度先增加后急剧下降;从TA2母材区至焊缝区的硬度略微降低。力学性能测试结果显示,接头的平均抗拉强度为501.5 MPa,断裂发生在TA2侧母材;侧面弯曲未发现裂纹产生,接头的力学性能优良。 展开更多

关键词 异种钛合金 TIG焊 微观组织 力学性能 硬度

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TC11和TC17钛合金线性摩擦焊接过程接头应力应变场研究 被引量：1

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作者 赵鹏康 傅莉 +1 位作者 王力山 倪昱 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第3期207-210,共4页

采用Abaqus/explicit有限元软件,建立了二维刚塑性热力耦合有限元模型,对TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)/TC17(Ti-4Mo-4Cr-5Al-2Sn-2Zr)异种钛合金线性摩擦焊接过程接头应力应变场进行了数值计算,探讨了焊接过程接头应力应变场的演... 采用Abaqus/explicit有限元软件,建立了二维刚塑性热力耦合有限元模型,对TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)/TC17(Ti-4Mo-4Cr-5Al-2Sn-2Zr)异种钛合金线性摩擦焊接过程接头应力应变场进行了数值计算,探讨了焊接过程接头应力应变场的演变规律。结果表明:摩擦过程,界面热塑性金属在周期性拉压应力作用下,被挤出摩擦界面,在飞边处,轴向承受向上的拉应力和拉应变,界面方向受到向焊件内侧的压应力与压应变;顶锻阶段,应力值增大,应变值基本保持恒定。 展开更多

关键词 线性摩擦焊接 异种钛合金 应力应变场 有限元方法

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异种钛合金线性摩擦焊接头包埋渗铝研究

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作者 刘钊泽 程东海 《电焊机》 2023年第10期10-15,共6页

采用包埋渗铝的方法对异种钛合金线性摩擦焊接头制备渗铝层,以提高接头的腐蚀性能。分析焊接接头渗铝层的形貌及组成,研究渗铝层对热腐蚀性能的作用和影响,并优化了渗铝工艺。研究结果表明:包埋渗铝有利于提高接头的热腐蚀性能,渗铝后... 采用包埋渗铝的方法对异种钛合金线性摩擦焊接头制备渗铝层,以提高接头的腐蚀性能。分析焊接接头渗铝层的形貌及组成,研究渗铝层对热腐蚀性能的作用和影响,并优化了渗铝工艺。研究结果表明:包埋渗铝有利于提高接头的热腐蚀性能,渗铝后腐蚀增重降低,腐蚀稳定性提高,其原因是渗铝前后腐蚀反应发生了改变.在高温熔盐环境下,接头直接与腐蚀介质发生反应,因钛合金中铝含量较少,无法在表面形成致密的氧化膜,而渗铝接头表面与氧反应生成的致密氧化铝膜阻隔了熔盐和氧气向接头内部侵蚀;渗铝接头热腐蚀100h后的腐蚀增重为0.926mg/cm^(2),远小于未渗铝时的12.478mg/cm^(2)。渗铝层由金属间化合物TiAl_3组成,渗铝层的厚度不一致,TC17侧较TA15侧厚,在焊缝近域缓慢过渡。渗铝层的厚度随着保温温度升高呈先升后降趋势,随着保温时间延长呈递增趋势,综合考虑可得到最佳渗铝温度范围在850~950℃之间,而最佳渗铝时间范围在3~5h之间。 展开更多

关键词 渗铝层 包埋渗铝 线性摩擦焊 异种钛合金接头 热腐蚀

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