本文關(guān)鍵詞：不同中間層對鈦—鋼激光焊接焊縫組織與性能的影響

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【摘要】：鈦合金與不銹鋼的焊接結(jié)構(gòu)是廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋領(lǐng)域、電力工業(yè)中的一種重要結(jié)構(gòu),但是鈦合金與不銹鋼的焊接屬于異種金屬焊接范疇,二者物理性能及化學(xué)性質(zhì)的差異導(dǎo)致焊接過程中會出現(xiàn)諸多問題,其中最大的困難在于如何避免二者形成脆硬的Ti--Fe金屬間化合物。本文采用純鈦與304不銹鋼作為焊接基體,首先研究了純鈦與不銹鋼同種材料的焊接,探究合適的工藝參數(shù),然后進行不加中間層的異種金屬直接焊接,研究激光偏移量對焊縫成型的影響,發(fā)現(xiàn)激光焦點偏向于不銹鋼側(cè)0.5mm左右焊縫成型較好。接著進行了添加中間層的異種金屬焊接,主要研究釩中間層、銅中間層、銅釩復(fù)合層對焊縫組織與性能的影響。當采用0.5mmV作為中間層時,由于釩與鈦和鐵的相容性均較好,釩中間層難以阻止Ti元素與Fe元素接觸。焊縫中形成了較多的Ti-Fe金屬間化合物,焊縫硬度最高值達到了 946.5HV,極大地削弱了焊縫的韌性,在較小的應(yīng)力下即發(fā)生開裂。采用銅中間層能獲得較好接頭,0.3mm Cu難以阻止Ti與Fe接觸,焊縫中形成了 Ti-Fe、Ti-Cu金屬間化合物,強度僅為101.4 MPa;采用0.5mmCu和0.7mmCu作為中間層時,焊縫中形成了銅基固溶體,脆性相分散在固溶體中,可以有效的降低對焊縫的削弱。激光焦點位于不銹鋼與銅片界面處時可以減少鈦的熔化量,獲得的接頭強度較高,最高達192.4 MPa。當采用銅釩復(fù)合層形成Fe-Cu-V-Ti接頭時,復(fù)合層能有效阻止Ti元素與Fe元素接觸。采用單光束時焊縫中形成了銅基固溶體和釩基固溶體,Ti-Fe、Ti-Cu金屬間化合物分散在固溶體中,接頭強度為142.4MPa。采用雙光束焊接時形成了兩道焊縫,第二道光束對第一道光束形成的焊縫進行了部分重熔。當?shù)谝坏拦馐裹c位于釩-鈦界面,第二道光束位于銅-鋼界面時,獲得接頭強度達到201.9 MPa,采用相反的順序獲得的接頭強度為189.1 MPa,斷裂位置均位于釩鈦界面處。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG456.7

【參考文獻】

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本文編號：1259971