工業(yè)純鈦TA1焊接接頭組織細(xì)化及其應(yīng)用研究.pdf

1、在電解銅箔的生產(chǎn)過程中,由于陰極鈦輥筒焊縫處晶粒組織粗大,導(dǎo)致母材與接頭處電流分布不均勻,使生成銅箔表面產(chǎn)生光斑,影響其使用性能。結(jié)合工程實際,從陰極鈦輥的性能要求出發(fā),考慮到焊接冶金過程中,熔敷金屬的組織凝固特點,以合金化方式來細(xì)化焊縫組織晶粒,以達到改善鈦輥焊接接頭性能的目的,具有重要的工程實際意義。本研究對陰極輥母材的組織進行了分析,選用多元化合金系Ti-Al-B及Ti-Al-C做為工業(yè)純鈦TA1氬弧焊焊絲的合金過渡成份,加工成焊

2、絲并在手工鎢極氬弧焊和熔化極氬氣保護條件下施焊,分析不同條件下的焊縫處組織細(xì)化機理,然后進行焊接性能及工藝性能測試,實驗結(jié)果證明其焊接所得的熔敷金屬,具有較高的強度(屈服強度ReL≥342MPa)與硬度(HV≥269),完全符合純鈦板氬弧焊焊縫力學(xué)性能要求。與此同時,純鈦板焊接性試驗分析表明自制焊絲確實細(xì)化了焊縫處的晶粒,在手工鎢極氬弧焊條件下,1號焊絲的細(xì)化效果最佳；而在熔化極氬氣保護焊條件下,2號焊絲的細(xì)化效果最佳。在兩種焊接工藝條

3、件下,其焊縫組織均優(yōu)于純鈦焊絲焊接而成的焊縫組織。研制焊接材料的焊接接頭微觀組織觀察發(fā)現(xiàn),焊縫組織相主要以α相、γ相和TiB2為主,在快冷條件下,也可能產(chǎn)生α’。細(xì)針狀的TiB2在三維空間上兩兩垂直相交,相互垂直交叉形成十字形、“T”字形或三維空間較復(fù)雜的十字或“T”字形的復(fù)合形,分布于晶界處。并且隨著α穩(wěn)定元素的加入使α相組織的長寬增大,形態(tài)上呈現(xiàn)針狀,較母材的等軸體積較小。焊后經(jīng)過熱處理后,針狀組織的長寬比逐漸減小,形態(tài)上接近片狀組