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1、對(duì)56mm厚TC21鈦合金進(jìn)行了真空電子束焊接試驗(yàn),通過(guò)拉伸試驗(yàn)以及硬度試驗(yàn)對(duì)接頭力學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)定,借助光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)以及透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)接頭各區(qū)域的顯微組織演化進(jìn)行了分析,采用XRD/sin2方法對(duì)焊縫上表面和橫截面的橫向和縱向殘余應(yīng)力分布進(jìn)行了測(cè)量。
采用電子束焊接方法能夠成功實(shí)現(xiàn)大厚度 TC21鈦合金的連接,接頭強(qiáng)度高,焊縫成形良好。根據(jù)焊縫幾何特征的不同,
2、接頭可分為錐形,平行型和釘型三種類型。
根據(jù)組織特征的不同可以將接頭分為焊縫區(qū)、熱影響區(qū)、熔合區(qū)以及未受影響的母材。焊縫內(nèi)為柱狀β晶,其內(nèi)為馬氏體針。熱影響區(qū)又分為三個(gè)區(qū)域,即等軸晶區(qū)、完全β化區(qū)和不完全β化區(qū)。熔合區(qū)內(nèi)焊縫區(qū)柱狀晶和熱影響區(qū)等軸晶聯(lián)生,保證了可靠連接。馬氏體的析出與峰值溫度和冷卻速度有關(guān),從焊縫到母材,馬氏體含量逐漸減少,β相含量逐漸增多。
熔深方向焊縫組織形態(tài)和抗拉強(qiáng)度一致,只是在焊縫上部組織尺寸
3、較大,各區(qū)域?qū)挾容^大,而在焊縫下部各區(qū)域?qū)挾容^窄,組織相對(duì)細(xì)小。不同熱輸入下接頭不同位置區(qū)域的抗拉強(qiáng)度十分接近,抗拉強(qiáng)度與該區(qū)域的寬度關(guān)系不大。
焊縫區(qū)內(nèi)硬度最高,其次是熱影響區(qū)I區(qū)和II區(qū),而在接頭熱影響區(qū)III區(qū)出現(xiàn)硬度最低點(diǎn),也說(shuō)明了該區(qū)域材料在焊接過(guò)程中發(fā)生了軟化,拉伸斷裂在此處發(fā)生。這與接頭各區(qū)域中顯微組織相對(duì)應(yīng),析出針狀馬氏體的區(qū)域硬度升高,且馬氏體含量越大的區(qū)域,硬度越高。熱影響區(qū)內(nèi)出現(xiàn)軟化是因?yàn)樵搮^(qū)出現(xiàn)α相向β
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