TC4-Ti22Al25Nb激光焊接工藝與組織性能研究.pdf

1、TC4和Ti2AlNb基合金廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域，Ti22Al25Nb是以O(shè)相為主的一種新型鈦合金，具有良好的應(yīng)用前景，但目前應(yīng)用較多的激光焊接TC4和Ti2AlNb基合金中存在諸多問題，例如焊接接頭晶粒粗大和元素分布不均勻，1mm厚鈦合金的焊接較為困難;因此，本文除了對(duì)二者的激光焊接組織與性能進(jìn)行研究，還對(duì)超聲振動(dòng)作用下接頭的晶粒細(xì)化和元素均勻化進(jìn)行了定性分析，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值和研究意義。
　　本文利用光纖激光加工系統(tǒng)

2、對(duì)1mm厚TC4及TC4/Ti22Al25Nb進(jìn)行了焊接試驗(yàn)，通過單一變量法，研究了三種焊接條件下最有功率參數(shù)下組織和性能，并研究分析超聲振動(dòng)對(duì)接頭晶粒和元素分布的影響，得出了以下主要結(jié)論:
　　(1)在焊接速度保持3mm/s不變時(shí)，850W時(shí)可以得到成型良好的TC4焊接接頭，焊接功率為800W時(shí)可以得到成型良好的TC4/Ti22Al25Nb焊接接頭，在功率變化從810W變化到830W時(shí)，搭接接頭沒有特別明顯的變化。
　　(

3、2)在微觀組織方面，TC4激光焊接時(shí)焊縫區(qū)主要為板條馬氏體組織+析出相α，熱影響區(qū)為馬氏體組織，焊縫和熱影響區(qū)都存在粗晶區(qū)和細(xì)晶區(qū)，超聲振動(dòng)作用下晶粒細(xì)化明顯。TC4/Ti22Al25Nb焊縫區(qū)主要相為B2相，晶界存在析出相，焊縫近TC4側(cè)存在裂紋。
　　(3)顯微硬度方面，TC4焊接接頭焊縫區(qū)硬度高于HAZ，母材區(qū)硬度最低。TC4/Ti22Al25Nb焊接接頭的近TC4側(cè)焊縫區(qū)硬度值最高，熱影響區(qū)次之，母材區(qū)最低。施加超聲振動(dòng)以