異種鈦合金雙光束激光焊接研究.pdf

1、Ti2AlNb基合金是在研究Ti3Al合金的增強(qiáng)增韌過程中新發(fā)展起來的金屬間化合物材料，具有高的比強(qiáng)度、斷裂韌性、高溫強(qiáng)度和蠕變抗力等優(yōu)點(diǎn)，該合金制造的試驗(yàn)部件已經(jīng)應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域。但是，Ti2AlNb基合金在激光焊接時(shí)由于冷卻速度很快，焊縫容易生成B2單相，造成焊縫抗拉強(qiáng)度較低。為此，本文擬采用雙光束激光焊接方法，改善焊縫的相組成，提高接頭抗拉強(qiáng)度，該研究對(duì)異種鈦合金雙光束激光焊接機(jī)理研究有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　

2、本文針對(duì)2mm厚度Ti-22Al-25Nb鈦合金和TA15鈦合金焊接接頭進(jìn)行了研究，采用連續(xù)激光焊接工藝，對(duì)比了單、雙光束激光焊接模式下焊接接頭的成形、組織及性能，探索了雙光束激光焊接模式下，焊接工藝參數(shù)對(duì)接頭成形、組織及性能的影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明：在本課題所選取的焊接參數(shù)下，單、雙光束激光焊接模式下焊縫橫截面形貌均為“杯錐”狀，雙光束激光焊接模式下正面焊縫寬度大于單光束模式下的正面焊縫寬度，背面焊縫寬度小于單光束模式下的

3、背面焊縫寬度，正背焊縫寬度比明顯大于單光束模式下的正背焊縫寬度比。單、雙光束激光焊接模式下焊縫區(qū)組織形態(tài)均為平面晶和胞狀亞晶，雙光束模式下胞狀亞晶的尺寸要大于單光束模式下的尺寸。單光束激光焊接模式下，焊縫始終為單一的B2相，室溫拉伸斷裂位置為焊縫，斷裂形式均為準(zhǔn)解理斷裂。雙光束激光焊接模式下，焊縫的相組成為B2相和O相，焊縫區(qū)顯微硬度值高于單光束模式下的顯微硬度值，室溫拉伸斷裂位置同樣為焊縫，但抗拉強(qiáng)度和伸長率比單光束焊接模式均有提高，

4、斷口形貌為韌窩狀。
　　雙光束激光焊接模式下，功率較低或焊速較高時(shí)，焊縫相組成為B2單相。隨著激光功率的增加，或焊接速度的減少，焊縫區(qū)O相的含量增加。雙光束激光焊接時(shí)，光斑間距與功率配比之間的相互影響很大，光斑間距與功率配比對(duì)背面焊縫寬度的影響很大。在選取的焊接參數(shù)下，光斑間距或功率配比改變時(shí)，焊縫相組成均為O相和B2相。隨著光斑間距的增加，或功率配比的接近，焊縫區(qū)O相的含量增加。焊縫區(qū)顯微硬度值及接頭室溫抗拉強(qiáng)度隨著O相含量的增