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《熱處理工藝對TA15線性摩擦焊接頭組織和力學性能的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、焊接接頭組織和性能MICROSTRUCTUREANDPROPERTYOFWELDINGJOINT熱處理工藝對TA15線性摩擦焊接頭組織和力學性能的影響EffectofHeatTreatmentProcessonMicrostructureandMechanicalPropertyofTA15LinearFrictionWeldingJoint中航工業(yè)北京航空制造工程研究所航空焊接與連接技術航空科技重點實驗室劉穎張?zhí)飩}張傳臣[摘要]針對TA15鈦合金線性摩擦焊接頭,研究中發(fā)揮著不可替代的作用。其中,TA15鈦合金屬于高了不
2、同熱處理工藝對接頭組織和力學性能的影響。研Al當量的近α型鈦合金,名義成分為Ti-6Al-2Zr-1Mo-究結果表明:熱處理過程中,針狀亞穩(wěn)態(tài)組織轉變?yōu)槠?V,具有中等的室溫強度和高溫強度,良好的熱穩(wěn)定性和[2]層α相+保留β相,并且隨著熱處理溫度升高,片層焊接性能,較高的比強度、抗蠕變性和抗腐蝕性。目前,結構逐漸增大。力學性能試驗表明,接頭拉伸斷裂位置TA15鈦合金被廣泛應用于制造高性能飛機的重要結構均在母材處,熱處理后的焊接接頭抗拉強度和屈服強度部件,其被用于制造焊接承力結構也成為近年來的研究[3]均高于焊態(tài),且疲勞
3、性能和沖擊性能得到改善。為保證熱點。TA15鈦合金線性摩擦焊接頭獲得較高的綜合性能,熱線性摩擦焊是近幾年發(fā)展起來的一種新型固相焊處理溫度不應高于750℃。接技術,能夠實現材料的可靠和優(yōu)質連接。與常規(guī)焊接關鍵詞:TA15鈦合金線性摩擦焊接頭組織力與連接技術相比,線性摩擦焊具有許多優(yōu)點:能夠獲得學性能致密的鍛造組織,接頭綜合力學性能良好;焊接過程在[ABSTRACT]Theeffectofheattreatmentprocess大氣環(huán)境下進行,無需氣體保護和真空條件;可焊接大onthemicrostructureandmec
4、hanicalpropertiesofTA15尺寸、大截面以及異種金屬材料的鈦合金等有色金屬構[4-5]linearfrictionwelding(LFW)jointisinvestigatedinthis件。因此,線性摩擦焊技術在飛機和航空發(fā)動機結paper.Theresultsshowthatthemicrostructureofneedle-構的制造中擁有廣闊的應用前景。線性摩擦焊應用于likemetastabilitytransformstothelamellarαphaseandβTA15鈦合金構件整體制造已經
5、成為設計人員的共識,phaseduringtheheattreatmentprocess.Asthetemperature并且已經進行了大量工藝試驗,然而對TA15鈦合金線ofheattreatmentprocessincreases,thelamellaofthe性摩擦焊后的接頭熱處理工藝的研究仍是這一領域的microstructureincreases.Thefracturepositionsofthetensile空白。samplesareallpresentedonthebasemetal.Themechanic
6、al本文通過對TA15線性摩擦焊接頭進行不同的焊后properties,namedthetensilestrength,yieldstrength,are熱處理工藝試驗,研究熱處理后焊接接頭的組織和力學betterthanthebasemetalafterheattreatmentprocess.And性能變化趨勢,為TA15鈦合金線性摩擦焊結構的實際thefatiguestrengthandimpactpropertiesincreaseafterthis應用提供技術基礎。process.Inordertoobtain
7、highersyntheticalperformanceoftheweldjoint,thetemperatureoftheheattreatmentprocess1試驗方法和過程shouldnotexceed750℃.試驗材料為TA15鈦合金鍛件,狀態(tài)為退火Keywords:TA15titaniumalloyLinearfriction態(tài)+吹砂酸洗處理,母材組織為等軸α+針狀weldingMicrostructureofweldjointMechanical的(α+β)組成,如圖1所示。焊接試樣尺寸為property2
8、0mm×130mm×750mm,每2塊試樣進行對接焊。焊DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.087后采用3種熱處理溫度對接頭進行退火處理,分別為650℃、750℃、850℃,保溫時間均為3h。分別對焊態(tài)和[1]目前,鋁合金、鈦合金、復合材料是先進飛機的主熱處理態(tài)的接頭金相組織進行