双光束激光焊钛合金T形接头的组织特征与力学性能

《双光束激光焊钛合金T形接头的组织特征与力学性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、成形组织结构与性能测试FORMINGMICROSTRUCTUREANDPERFORMANCETEST双光束激光焊钛合金T形接头的组织特征与力学性能MicrostructureCharacteristicsandMechanicalPropertiesofDouble-SidedLaserBeamWeldedTitaniumT-Joints北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室芦　伟　巩水利马旭颐杨璟邓云华空军驻北京军区军代表室史一宁　[摘要]利用双侧激光同步焊接的方法获得TC4和数控加工能力的限制，机身壁板结构蒙皮与加强筋之合金T形

2、接头，对接头进行光学显微组织观察以及拉伸间主要依靠铆接和电阻焊技术实现连接，但其存在机身性能测试，分析了接头的显微组织与力学性能。结果表重量增加和生产效率较低的局限性。为实现壁板类结明，T形接头母材显微组织为α+β等轴组织。焊缝区构的轻质、高效、低成本制造，近年来开发出了一种新技[2]显微组织由粗大的β柱状晶和网篮状马氏体组成，蒙术—双光束（双侧）激光焊接技术。皮侧焊缝区柱状晶和马氏体晶粒比加强筋侧细小。热双光束激光焊接是通过在加强筋两侧同时，同步进影响区显微组织由细小的针状马氏体、针状α相和少行激光焊接，从而实现蒙皮与加强筋之间的连接，该技

3、量等轴初生α相组成，蒙皮侧热影响区比加强筋侧窄。术不需要加强筋翻边和铆钉，可明显减轻结构质量并提T形接头焊缝区拉伸强度大于母材，接头拉伸断裂均发高生产效率，因此，成为壁板类结构轻质、高效制造的理[3-4]生在离焊缝中心较远的母材上。想选择。关键词：钛合金双光束激光焊T形接头显微近年来，国内外学者相继开展了双侧激光焊接技术[5]组织拉伸性能相关研究。Prisco等研究发现双侧激光焊接T形接[ABSTRACT]TC4T-jointsareweldedbyusing头中焊缝分布对接头性能有显著影响，焊缝区最好不要[6]double-sidedlas

4、erbeamwelding,andthemicrostructure超过蒙皮厚度的30%。Squillace等研究了填充焊丝characteristicsandmechanicalpropertiesofthewelded对接头力学性能的影响，发现添加具有较高熔化潜热的[7-8]jointsareinvestigatedusingopticalmicroscopeobserva-焊丝可改善接头软化现象。杨志斌等研究了双侧激tionandtensiletesting.Theresultsshowthatthemicro-光焊接铝合金T形接头的焊

5、接工艺、补焊工艺和力学性structureofbasemetalisα+βequiaxedstructure.The能，发现光束入射位置和入射角度对接头成形质量和力microstructureofweldseamiscomposedofcoursedβ学性能有显著影响，合金元素的蒸发导致了焊接接头具columnarcrystalsandbasket-likemartensite,andthesize有一定程度的软化现象，采用双侧填丝补焊方法能够有[9]ofβgrainsandmartensiteofweldseamnearskinarefin

6、er效消除焊缝原始缺陷而获得成形良好的接头。陶汪等thanthatnearstringer.Themicrostructureofheataffected指出在满足焊缝熔透要求的情况下，采用前送丝方式并zoneisconsistedofneedlemartensiteα,aciculateαand增加填丝角度，可降低T形接头内部的气孔缺陷。然而，littleprimaryαphase,andtheheataffectedzonenearskin这些研究大多针对铝合金结构，有关钛合金双侧激光焊issmallerthanthatnearstrin

7、ger.Meanwhile,thetensile接的公开报道极其少见。strengthofweldseamishigherthanbasemetal.Thefrac-本文以钛合金机身壁板双光束激光焊接技术开发tureoccursonthebasemetalawayfromtheweldseam为背景，以TC4钛合金双光束激光焊接T形接头为对duringthetensiletestsofthejoints.象，通过对接头进行光学显微组织观察和拉伸性能测Keywords:TitaniumalloyDouble-sidedlaser试，研究接头各个

8、区域的组织特征和拉伸性能，为双光beamweldingT-jointsMicrostructureTensile束激光焊接技术在钛合金机身壁板类结构中的应用提pro