TC4钛合金激光焊接接头超塑性变形过程熔合区中组织演变研究.pdf

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1、第28卷第1期南昌航空大学学报：自然科学版Vo1．28，No．12014年3月JournalofNanchangHangkongUniversity：NaturalSciencesMar．，2014TC4钛合金激光焊接接头超塑性变形过程熔合区中组织演变研究陈龙，程东海，陈益平，胡德安，范朝(南昌航空大学，南昌330063)[摘要】通过观察高温拉伸中TC4钛合金激光焊接接头的熔合区的显微组织，研究了熔合区的组织演变规律。变形之初，熔合区的组织由一层宽度窄界限明确的短小片层组织组成；随着变形量的增加，熔合区的组织、热影响区、焊缝三者的组织相互交织渗透，熔合区的宽度增加；当试样拉伸

2、到断裂时试样组织基本完全等轴化，熔合区为均匀的等轴晶粒。总体来讲，熔合区的整个变形过程中可分为以下3个进程：一次转变、二次转变、组织的均匀化。[关键词]熔合区；微观组织；超塑变形[中图分类号]TG40[文献标志码]Adoi：10．3969／j．issn．1001-4926．2014．01．008[文章编号]1001—4926(2014)0l一0044—04MicrostructureEvolutionofTi一6Al一4VLaserWeldJointFusionZoneinSuperplasticDeformationProcessCHENLong，CHENGDong—hai

3、，CHENYi—ping，HUDe—an，FANChao(NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，China)Abstract：MicrostructureevolutionofTi一6A1—4Vlaserweldjointfusionzonewasstudiedbyobservingthemicrostructureduringthesuperplasticdeformationprocess．Theresultssuggestedthatthefusionzonemicrostructurefirstwascomposedofs

4、hortlamellars．Withtheincreaseofdeformation，themicrostructureoffusionzone，heat—affectedzoneandweldwasminglepenetratedandthewidthofthefusionzonewasincreased．Whenthesamplewasbreaking，thesampletissuewascompletelyequiaxedandthegrainoffusionzonewasevenlyequiaxed．Thedeformationprocessofthefusionzo

5、necanbedividedintothefollowingthreeprocesses：thefirstmicrostructuretransformation，thesecondmicrostructuretransformationandthemicrostructurehomogenization．Keywords：fusionzone；microstructure；superplasticdeformation轻量化复合结构设计对汽车、航空和航天等现钛合金结构件上的应用既克服了钛合金加工性能代工业的节能减排、节约材料和降低制造成本等有差的缺点，又能够制造钛合金多层轻

6、量化复合结着重要的积极意义⋯。焊接／超塑成形组合工艺在构，在航空航天具有广泛的应用潜力。目前，研[收稿日期]2014一叭一12[修回日期】2014—02—24[基金项目]航空科学基金(20l2zE560l3)；江西省教育厅科技项目(GJJ13476)[作者简介]陈龙(1989一)，男，南昌航空大学航空制造工程学院，硕士研究生。主要研究方向：焊接技术。刍‘巍室素謦学报JournalofNanchangHangkongUniversity自然科学版⋯⋯⋯·NaturalSciences第1期陈龙，程东海，陈益平，等：TC4钛合金激光焊接接头超塑性变形过程熔合区中组织演变研究显，片

7、层组织继续变短、变粗，并且为协调其变形，雾囊等轴组织转动到片层组织内部，对其变形进行协调，熔合区界面不明显，如图4c所示。随变形继续进行直至断裂，熔合区的组织实现均匀化过程，完墨全转换为等轴晶粒，均匀分布，如图4d所示。从前面的研究和分析得出：在超塑性变形过程中焊接接头各区域组织均发生了很大的变化，并且相互协调，促使超塑性变形的Jl~1]进行。在整个变形过程中总体来讲可分为以下3个进程：一次转变、二次转变、组织的均匀化。首先，在高温作用下，处于不稳定状态的针状马氏体发生相变并且长(c)(d)大，形成片层