鉬合金作為難熔金屬,熔點高達2620℃,具有較強的高溫強度,在航天工業(yè)、核電行業(yè)、冶煉行業(yè)、軍工等領域都有著應用,隨著其應用的日益廣泛,對其焊接需求也越來越多。本文以La2O3彌散強化鉬合金為研究對象,對其接頭的成形、組織、焊接缺陷和力學性能進行了詳細的分析。首先通過直接焊接分析了鉬合金的焊接性,闡述了造成鉬合金焊接接頭強度低下的原因,提出了兩種改進工藝,分別是預置Hf中間層施焊的工藝和焊縫填充TC4合金的工藝,實現了La2O 3彌散強化鉬合金的可靠連接。首先需要清晰地了解La2O3彌散強化鉬合金電子束焊接的各種焊接問題及產生成因,從而為后續(xù)解決方案的制定提供指導,對其進行了直接焊接。焊縫晶粒十分粗大,且焊縫中存在大量的氣孔缺陷,大氣孔的直徑可達到100μm以上,同時焊縫的上方區(qū)域出現了大量的結晶裂紋缺陷,這些焊接問題都大大惡化了接頭的性能,接頭幾乎沒有強度,斷裂形式為沿晶斷裂。由于熱影響區(qū)發(fā)生了再結晶,焊縫晶粒粗大,因此焊接接頭的顯微硬度降低了約20%。為了抑制焊接缺陷、細化晶粒以及改善組織,本文采取了預置Hf中間層施焊的工藝。由于Hf元素與雜質元素O的親和力更強,因此雜質元素O會優(yōu)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Mo-50Re合金電阻點焊的氣孔缺陷以上研究表明，采取惰性氣體氛圍以及利用正交試驗所分析出最佳焊接參

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-4-由粉末冶金工藝在制備鉬及鉬合金的過程中不可避免地會夾雜氣體，因此對于熔化焊接，焊縫中往往會產生大量的氣孔缺陷。而真空熔煉工藝制備的合金內部不存在夾氣的現象，致密度較高，與粉末冶金工藝相比，該工藝制備的鉬合金的熔化焊接幾乎不產生氣孔缺陷。對于真空熔煉工藝制備的合金的TIG焊接，國外已有多名學者研究。Wadsworth[11]對熔煉法制備的鍛造態(tài)鉬鈦鋯合金進行了氬弧焊接，板厚為2.5mm，研究發(fā)現弧焊接頭的焊縫區(qū)晶粒粗大，有的晶粒粒徑可達1.8mm，較大的熱輸入致使鉬合金晶粒長大傾向嚴重（如圖1-3所示），焊縫區(qū)與熱影響區(qū)的寬度為2cm，接頭抗拉強度約為母材的60%，接頭的強度還有待提升。圖1-3焊縫和熱影響區(qū)組織采取合金化的方法可以凈化焊縫晶界，提高接頭的塑形，Miller等人[12]研究了合金元素對TZM鉬合金氬弧焊的影響，Zr可以吸收間隙雜質O元素，凈化晶界，C和B可以抑制雜質O元素在晶界處的偏析，強化晶界。這些合金元素的聯合作用能夠有效降低晶界處雜質O元素含量（如圖1-4所示），使焊件的塑性大大提升，同時焊件的強度提升到550MPa。圖1-4焊縫晶界處的原子分布圖鉬及鉬合金大多是由粉末冶金工藝制備，因此研究對粉末冶金工藝制備的

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-4-由粉末冶金工藝在制備鉬及鉬合金的過程中不可避免地會夾雜氣體，因此對于熔化焊接，焊縫中往往會產生大量的氣孔缺陷。而真空熔煉工藝制備的合金內部不存在夾氣的現象，致密度較高，與粉末冶金工藝相比，該工藝制備的鉬合金的熔化焊接幾乎不產生氣孔缺陷。對于真空熔煉工藝制備的合金的TIG焊接，國外已有多名學者研究。Wadsworth[11]對熔煉法制備的鍛造態(tài)鉬鈦鋯合金進行了氬弧焊接，板厚為2.5mm，研究發(fā)現弧焊接頭的焊縫區(qū)晶粒粗大，有的晶粒粒徑可達1.8mm，較大的熱輸入致使鉬合金晶粒長大傾向嚴重（如圖1-3所示），焊縫區(qū)與熱影響區(qū)的寬度為2cm，接頭抗拉強度約為母材的60%，接頭的強度還有待提升。圖1-3焊縫和熱影響區(qū)組織采取合金化的方法可以凈化焊縫晶界，提高接頭的塑形，Miller等人[12]研究了合金元素對TZM鉬合金氬弧焊的影響，Zr可以吸收間隙雜質O元素，凈化晶界，C和B可以抑制雜質O元素在晶界處的偏析，強化晶界。這些合金元素的聯合作用能夠有效降低晶界處雜質O元素含量（如圖1-4所示），使焊件的塑性大大提升，同時焊件的強度提升到550MPa。圖1-4焊縫晶界處的原子分布圖鉬及鉬合金大多是由粉末冶金工藝制備，因此研究對粉末冶金工藝制備的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]TZM合金板材的鎢極氬弧焊工藝[J]. 張曉宇.  世界有色金屬. 2017(24)
[2]鉬及鉬合金焊接技術研究現狀及進展[J]. 朱琦,安耿,孫院軍,裴俊宇,白清林,張林杰.  中國鉬業(yè). 2017(05)
[3]鉬合金研究現狀[J]. 居炎鵬,王愛琴.  粉末冶金工業(yè). 2015(04)
[4]鉬及鉬合金研究的進展[J]. 石俊,劉寧,劉愛軍,陳新杰,馬力.  熱處理. 2014(05)
[5]鉬鑭合金板材料舟的研制及其斷裂行為分析[J]. 韓強.  稀有金屬材料與工程. 2012(09)
[6]TZM鉬合金鎢極氬弧焊工藝及焊接接頭組織[J]. 王華,張云鵬,張曉宇.  金屬熱處理. 2012(02)
[7]φ5.8mm鉬桿焊接質量分析[J]. 卜春陽,王快社,武洲,莊飛,楊秦莉.  中國鉬業(yè). 2011(02)
[8]鉬及鉬合金研究與應用進展[J]. 王東輝,袁曉波,李中奎,鄭欣,張軍良,張清,白潤.  稀有金屬快報. 2006(12)
[9]鉬桿焊接的研究[J]. 陳健雄.  中國鉬業(yè). 2004(04)
[10]鉬粉末合金與模具鋼摩擦焊接組織特征分析[J]. 傅莉,杜隨更.  西北工業(yè)大學學報. 2001(04)

碩士論文
[1]2A12厚板鋁合金電子束焊接接頭性能及變形控制研究[D]. 柳峻鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2018



本文編號：2981303