活性焊剂和热处理对TC17钛合金TIG焊接头组织和性能的影响分析

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1、焊接接头组织和性能MICROSTRUCTUREANDPROPERTYOFWELDINGJOINT活性焊剂和热处理对TC17钛合金TIG焊接头组织和性能的影响分析StudyonMicrostructureandPropertyofTC17TIGWeldJoint万晓慧李冬杰中航工业北京航空制造工程研究所航空焊接与连接技术航空科技重点实验室郭德伦李晓红[摘要]为了探明焊后热处理过程和焊前涂覆活TC17合金是一种富β稳定元素的α+β型两相性剂对TC17钛合金TIG焊接接头性能的影响，对不同钛合金，其名义成分为Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr

2、。该状态的焊接接头进行了拉伸试验和硬度测试，并采用光合金强度高、断裂韧性好、淬透性高和锻造温度范围宽，学显微镜和扫描电镜观察焊接接头组织和拉伸断口形能够满足损伤容限设计的需要和高结构效益、高可靠性貌。结果表明，焊前涂覆活性剂可以有效防止焊缝出现及低制造成本的要求，因而被广泛用来制造航空部件，[1-2]气孔缺陷，降低焊接热输入，减少热影响区晶粒粗化倾如发动机风扇、压气机盘件和大截面的锻件。TC17向，同时减少焊接热影响区晶粒在宽度方向的不均匀钛合金的连接可选用大部分的焊接方法，目前航空用[3-4]性。焊后热处理使焊接接头Sn、Zr等元素扩散均匀，接

3、TC17钛合金构件的连接多选用摩擦焊接的方法。头组织得到显著强化。对TC17板材，焊前涂覆活性剂，钨极氩弧焊（TIG）可以焊接大多数的金属和合金，并且进行焊后热处理，可以获得良好的接头组织和性是航空工业中的一种主要焊接方法，可用于不锈钢、高能。温合金、铝合金、镁合金、铜合金及钛合金等薄壁构件的关键词：TC17钛合金TIG焊接微观组织拉焊接及各种结构的修复。伸性能本文针对TC17钛合金进行TIG焊接工艺试验，研[ABSTRACT]Inordertostudytheeffectoftheac-究焊前涂覆活性剂、焊后热处理对焊接接头的组织和性tivef

4、luxusingbeforeweldingandtheheattreatmentafter能的影响。weldingonthemicrostructureandpropertyofTC17TIGweldjoint,thetensiletestandhardnesstestfortheweld1试验材料与方法jointunderdifferentweldingparametersarecarriedoutin试验用TC17钛合金为α+β态锻件，母材金相照thisstudy.Theopticalmicroscope(OM)andthescanning片

5、如图1所示，母材组织为初生α相（图1中白色块状electronmicroscope(SEM)areusedtoobservethemicro-structureandthefracturesurfaceofthetensiletest.Theresultsshowthattheusingoftheactivefluxcouldpreventtheweldjointfromtheairholedefect,andafterwhich,theheatinput,thegraingrowthtrendoftheheataffectedzone(HAZ)

6、andtheasymmetricforthegrainsizeoftheHAZaredecreased.ElementsofSnandZrdiffuseequablyundertheheattreatmentprocessandweldjointismark-edlystrengthened.FortheTIGweldjointofTC17plates,theexcellentmicrostructureandpropertiescanbeobtainedunderbothusingactivefluxbeforeweldingandheattr

7、eat-50μmmentafterwelding.Keywords:TC17titaniumalloyTIGweldingMicrostructureTensileproperty图1TC17钛合金母材微观组织DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.074Fig.1MicrostructureofTC17titaniumalloybasemetal74航空制造技术·2015年第11期焊接接头组织和性能MICROSTRUCTUREANDPROPERTYOFWELDINGJOINT[6]组织）+β转变组织（图1中灰色

8、组织，由层片状次生α钛合金的TIG焊接容易产生气孔缺陷，焊接试板相+保留β相组成），母材强度1200MPa，延伸率13%。在进行X射线检