【摘要】：Ti6Al4V鈦合金具有比強(qiáng)度高,抗蝕性能優(yōu)異,高溫抗蠕變性能和無磁性等優(yōu)良的性能,已經(jīng)在航天航空工業(yè)和化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)焊接方法相比,電子束焊接技術(shù)因具有高能量密度、焊接變形小及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),成為先進(jìn)焊接技術(shù)發(fā)展的重要研究方向之一。 本文研究了TC4鈦合金電子束焊接接頭的微觀組織形貌,進(jìn)而探究了焊縫及熱影響區(qū)不同區(qū)域的組織特征及晶粒生長規(guī)律;通過焊接熱模擬試驗(yàn)?zāi)M焊縫和熱影響區(qū),研究了冷卻速度等因素對(duì)TC4鈦合金熱影響區(qū)晶粒尺寸和組織轉(zhuǎn)變的影響規(guī)律;通過不同的熱處理,研究了加熱溫度、冷卻速度及保溫時(shí)間對(duì)鈦合金晶粒長大及組織的影響。TC4鈦合金電子束焊接焊縫主要生成粗大的初生β柱狀晶,焊縫頂部柱狀晶沿熔合線向頂部生長,中部柱狀晶垂直熔合線向焊縫中心對(duì)稱生長,焊縫的柱狀晶尺寸從頂部到底部依次減小;焊縫柱狀晶內(nèi)以針狀馬氏體組織為主,馬氏體尺寸受β柱狀晶大小的影響,從頂部到底部逐漸減小。 采用Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行焊接熱模擬實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):TC4鈦合金熱模擬中心均溫區(qū)的晶粒嚴(yán)重長大,原始β晶界清晰可見,中心區(qū)域發(fā)生馬氏體相變,主要為針狀α′馬氏體;邊緣區(qū)域沿原始β晶界向晶內(nèi)形核生長,形成片層狀α組織;隨著冷速的增大,α相逐漸減少,β晶界逐漸被破壞,晶內(nèi)生成短小、縱橫排列的針狀α′組織,片層和針狀組織越細(xì)小。XRD標(biāo)定發(fā)現(xiàn)母材和熱模擬區(qū)域的衍射峰分別與純鈦密排六方α和α′相偏移一個(gè)角度后重合。鈦合金母材硬度較低,隨著冷卻速度的提高,顯微硬度逐漸提高,但馬氏體α′相的強(qiáng)化效果并不明顯。 TC4鈦合金不同熱處理工藝的研究發(fā)現(xiàn):在970℃下進(jìn)行保溫冷卻,由于加熱溫度稍低于β相轉(zhuǎn)變溫度,α相并沒有完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?不同冷卻方式下的組織均含有初生等軸α相;在相變溫度以上加熱保溫,爐冷和空冷由于冷卻速度較慢,轉(zhuǎn)變的α相比較粗短,生成魏氏組織,冷卻速度越慢α相越粗大,水冷下主要獲得針狀馬氏體α′組織。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TG146.23

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王洋;常用有色金屬等離子弧焊接性及焊態(tài)熱處理與耐腐蝕性研究[D];南京理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2798807