TiNi合金/TC4鈦合金電子束焊接接頭裂紋敏感性及其控制
發(fā)布時間：2021-11-25 10:41
TiNi合金與TC4鈦合金異種金屬的復(fù)合構(gòu)件可發(fā)揮出各自材料的使用性能,但TiNi合金與TC4鈦合金的焊接性能較差,限制了其復(fù)合構(gòu)件的應(yīng)用。本文采用真空電子束焊接方法對3 mm厚的Ti Ni合金與TC4鈦合金進行焊接。通過壓板對接裂紋試驗研究接頭裂紋敏感性,采用OM、RXD、SEM、EDS等方法對接頭組織形貌、物相組成、元素分布等進行了分析,研究了裂紋形成機理。通過采取“添加Nb作為填充金屬”,“添加Nb+預(yù)熱+偏束”,“添加Nb+掃描電子束偏束”等焊接方式抑制了焊接裂紋的形成并獲得了力學(xué)性能優(yōu)良的焊接接頭。研究結(jié)果表明:TiNi合金與TC4鈦合金異種材料直接焊接時接頭脆性很大,使接頭焊后開裂,接頭熔合區(qū)平均硬度達570-610 HV。改變焊接速度、焊接電流等工藝參數(shù)均不能避免裂紋的形成,增大電子束流的攪動對接頭脆性起到一定的緩解作用。焊接裂紋主要有分布在熔合線上的橫向冷裂紋與熔合區(qū)形成的結(jié)晶裂紋,裂紋形成的根本原因是由于焊縫存在較多生成焓較小的Ti2Ni脆性金屬間化合物,熔合線處的金屬流動性差促進Ti2Ni脆性相層的形成從而促使接頭開裂,熔...
【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
TiNi合金的兩種結(jié)構(gòu)：(a)奧氏體B2晶體結(jié)構(gòu)；(b)馬氏體B19′單斜晶體結(jié)構(gòu)
圖 1-2 飛機發(fā)動機的降噪結(jié)構(gòu)iNi 合金與 TC4 制成的高爾夫球桿，桿身采用 TC4 鈦合度高，耐腐蝕的性能成為桿身優(yōu)選材料，中間的桿頭于形狀記憶合金具有超彈性，將球打出過程中能減少使球被打得更遠，更精準，其在運動器材上有著廣闊的應(yīng)圖 1-3 TiNi 合金/TC4 高爾夫球桿結(jié)構(gòu)及 TC4 焊接的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀TiNiTC4
大學(xué)碩士論文 第 圖 1-2 飛機發(fā)動機的降噪結(jié)構(gòu) 1-3 是 TiNi 合金與 TC4 制成的高爾夫球桿，桿身采用 TC4 鈦合金制量輕，強度高，耐腐蝕的性能成為桿身優(yōu)選材料，中間的桿頭部分i 合金，由于形狀記憶合金具有超彈性，將球打出過程中能減少能量械效率，使球被打得更遠，更精準，其在運動器材上有著廣闊的應(yīng)用前
【參考文獻】：
期刊論文
[1]NiTiNb/TC4異種材料激光微焊接頭裂紋研究[J]. 陳玉華,李樹寒,陸巍巍. 航空科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[2]Al/Ti異種金屬TIG熔釬焊接頭的顯微組織及力學(xué)性能[J]. 王勇,王敬. 金屬熱處理. 2017(02)
[3]工藝參數(shù)對Ti/Zn/Al異種金屬攪拌摩擦焊接頭力學(xué)性能的影響[J]. 張鑫,陳玉華,王善林. 稀有金屬材料與工程. 2017(01)
[4]Al/Ti異種金屬TIG熔釬焊接頭界面行為及斷裂行為[J]. 王敬,王勇. 熱加工工藝. 2016(21)
[5]難熔金屬及其合金的電子束焊接現(xiàn)狀[J]. 陳東亮,杜樂一,王英,石磊,程朝豐. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[6]中間層材料對Ti/Al攪拌摩擦焊接頭組織和性能的影響[J]. 張鑫,陳玉華,王善林. 稀有金屬材料與工程. 2016(05)
[7]Tungsten Inert Gas Welding–Brazing of AZ31B Magnesium Alloy to TC4 Titanium Alloy[J]. Chuan Xu,Guangmin Sheng,Hui Wang,Ke Feng,Xinjian Yuan. Journal of Materials Science & Technology. 2016(02)
[8]Ti/Al異種金屬焊接研究進展[J]. 吳憲吉,田娟娟,張科,操齊高. 焊接技術(shù). 2015(10)
[9]TiNi記憶合金激光焊接缺陷分析[J]. 歐陽捷,陳俐,苗瑋. 航空制造技術(shù). 2015(15)
[10]超薄NiTiNb記憶合金激光焊焊縫成形及熱影響區(qū)的組織和性能[J]. 陸巍巍,陳玉華,黃永德,付強,封小松. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(01)
碩士論文
[1]厚板不銹鋼電子束焊接接頭斷裂力學(xué)性能研究[D]. 陳倩倩.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[2]NiTiNb/TC4激光微焊接裂紋形成機理與控制方法研究[D]. 陸巍巍.南昌航空大學(xué) 2015
[3]快速凝固Ni-Ti形狀記憶合金的全程記憶效應(yīng)[D]. 李海江.廣東工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號：3517975
【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
TiNi合金的兩種結(jié)構(gòu)：(a)奧氏體B2晶體結(jié)構(gòu)；(b)馬氏體B19′單斜晶體結(jié)構(gòu)
圖 1-2 飛機發(fā)動機的降噪結(jié)構(gòu)iNi 合金與 TC4 制成的高爾夫球桿，桿身采用 TC4 鈦合度高，耐腐蝕的性能成為桿身優(yōu)選材料，中間的桿頭于形狀記憶合金具有超彈性，將球打出過程中能減少使球被打得更遠，更精準，其在運動器材上有著廣闊的應(yīng)圖 1-3 TiNi 合金/TC4 高爾夫球桿結(jié)構(gòu)及 TC4 焊接的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀TiNiTC4
大學(xué)碩士論文 第 圖 1-2 飛機發(fā)動機的降噪結(jié)構(gòu) 1-3 是 TiNi 合金與 TC4 制成的高爾夫球桿，桿身采用 TC4 鈦合金制量輕，強度高，耐腐蝕的性能成為桿身優(yōu)選材料，中間的桿頭部分i 合金，由于形狀記憶合金具有超彈性，將球打出過程中能減少能量械效率，使球被打得更遠，更精準，其在運動器材上有著廣闊的應(yīng)用前
【參考文獻】：
期刊論文
[1]NiTiNb/TC4異種材料激光微焊接頭裂紋研究[J]. 陳玉華,李樹寒,陸巍巍. 航空科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[2]Al/Ti異種金屬TIG熔釬焊接頭的顯微組織及力學(xué)性能[J]. 王勇,王敬. 金屬熱處理. 2017(02)
[3]工藝參數(shù)對Ti/Zn/Al異種金屬攪拌摩擦焊接頭力學(xué)性能的影響[J]. 張鑫,陳玉華,王善林. 稀有金屬材料與工程. 2017(01)
[4]Al/Ti異種金屬TIG熔釬焊接頭界面行為及斷裂行為[J]. 王敬,王勇. 熱加工工藝. 2016(21)
[5]難熔金屬及其合金的電子束焊接現(xiàn)狀[J]. 陳東亮,杜樂一,王英,石磊,程朝豐. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(06)
[6]中間層材料對Ti/Al攪拌摩擦焊接頭組織和性能的影響[J]. 張鑫,陳玉華,王善林. 稀有金屬材料與工程. 2016(05)
[7]Tungsten Inert Gas Welding–Brazing of AZ31B Magnesium Alloy to TC4 Titanium Alloy[J]. Chuan Xu,Guangmin Sheng,Hui Wang,Ke Feng,Xinjian Yuan. Journal of Materials Science & Technology. 2016(02)
[8]Ti/Al異種金屬焊接研究進展[J]. 吳憲吉,田娟娟,張科,操齊高. 焊接技術(shù). 2015(10)
[9]TiNi記憶合金激光焊接缺陷分析[J]. 歐陽捷,陳俐,苗瑋. 航空制造技術(shù). 2015(15)
[10]超薄NiTiNb記憶合金激光焊焊縫成形及熱影響區(qū)的組織和性能[J]. 陸巍巍,陳玉華,黃永德,付強,封小松. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(01)
碩士論文
[1]厚板不銹鋼電子束焊接接頭斷裂力學(xué)性能研究[D]. 陳倩倩.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[2]NiTiNb/TC4激光微焊接裂紋形成機理與控制方法研究[D]. 陸巍巍.南昌航空大學(xué) 2015
[3]快速凝固Ni-Ti形狀記憶合金的全程記憶效應(yīng)[D]. 李海江.廣東工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號：3517975
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