TA10合金具有優(yōu)異的抗腐能力、良好的力學(xué)性能和易于焊接的特點,一般在實際應(yīng)用中作為抗耐蝕材料,常常被用于化工行業(yè)、海洋發(fā)電設(shè)施、海水凈化設(shè)施和潛艇等。但是在TA10鈦合金在其酸性環(huán)境中服役時,在沒有達(dá)到預(yù)期服役時間便在接頭處出現(xiàn)損傷,針對TA10合金焊接質(zhì)量不過關(guān)的問題,本文分析研究了10mm厚的TA10鈦合金板的TIG焊（鎢極氬弧焊）焊接工藝參數(shù)以及凝固組織、性能演變,希望為10mm厚TA10板材找到最佳焊接方法,并且對接頭組織進行熱處理以及熱氫處理,探究兩種焊后處理對焊接頭組織性能的影響。主要結(jié)果表明:對TA10焊縫凝固組織研究表明,焊縫區(qū)、熱影響區(qū)的組織由針狀α+β、等軸初生α和層片狀α+β構(gòu)成,粗大的原始β晶粒晶界清晰完整。在焊縫中心區(qū)域,原始β晶粒內(nèi)部分布著一些不同取向的細(xì)小針狀α′相。對焊接接頭力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn),隨焊接電流增加和焊接速度降低,焊縫區(qū)和熱影響區(qū)平均維氏硬度均提高,隨焊接電流增大,接頭強度有所提高而延伸率卻在下降;焊接頭拉伸斷口呈典型韌性斷裂特征。由焊接頭力學(xué)性能及斷口分析,較佳10mm厚的TA10鈦合金板材的焊接工藝參數(shù)為:焊接電流130A,焊接電壓20V,... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

N、O、C元素對鈦合金強度的影響

圖 1.1 N、O、C 元素對鈦合金強度的影響 圖 1.2 N、O、C 元素對鈦合金韌性的影響2）焊接裂紋：因為鈦及鈦合金中雜質(zhì)較少，不會再晶界出生成低熔點共晶，而且結(jié)晶溫度區(qū)間窄，鈦合金焊縫熔池凝固時收縮量較小，熱裂紋的敏感性較小。當(dāng)焊縫中 H2、O2、N2的量較多時，焊縫和熱影響區(qū)的組織性能會脆化，在焊接熔池的凝固過程中容易出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象[26]。有時在焊縫的熱影響區(qū)也會由于氫元素的影響產(chǎn)生延遲裂紋。3）焊縫氣孔：氧氣、氮氣、氫氣、二氧化碳、水漬這些物質(zhì)的入侵都會在焊接過程中造成氣孔的出現(xiàn)�，F(xiàn)在學(xué)術(shù)界基本認(rèn)定氫元素是造成鈦及鈦合金焊接過程中形成氣孔的罪魁禍?zhǔn)�，這些氣孔一般形成于在焊縫中心區(qū)域以及熱影響區(qū)附近。形成氣孔的因素主要有：①在熔池中有氫氣、氮氣、氧氣等雜質(zhì)氣體。②在焊絲表面有空氣侵入，表面附著顆粒、有機物與氧化物以及內(nèi)部侵入氣體等，都有可能在鈦及鈦合金的焊縫凝固過程中產(chǎn)生氣孔。③焊件表面有空氣侵入，鈦合金焊件表面附著顆粒質(zhì)點、有機物、手指印與氧化物或內(nèi)部侵入氣體等，同樣都有可能在焊接過程中形成氣孔。④TIG 焊接時焊接參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成焊接電流過大，焊接速度不

圖 2.1 手工 TIG 焊機的組成圖 2.2 TIG 焊原理示意圖1-惰性氣體 2-噴嘴 3-鎢電極 4-電弧 5-熔池 6-焊縫金屬 7-母材 8-焊絲（填充金屬）9-導(dǎo)電嘴采用蔡司 AxioVert.A1 倒置顯微鏡觀察焊接接頭的凝固組織；MTS-1000J型顯微硬度計測定焊接接頭的顯微硬度；按 GB/T2651-2008《焊接接頭拉伸試法》的有關(guān)規(guī)定，在拉伸試驗機上對 TA10 鎢極氬弧焊焊接接頭試樣做軸向拉

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本文編號：3030373