錸與鈦合金的電子束焊接梯度材料研究.pdf

1、錸具有高的熔點、高的強度以及良好的塑性，并且具有優(yōu)異的機械穩(wěn)定性；而鈦及鈦合金具有密度小、比強度高、焊接性能好等優(yōu)異綜合性能。在航天發(fā)動機的接頭設計中，既要能夠利用錸的高溫性能，同時要求系統(tǒng)能有更小的重量，因而產(chǎn)生了錸與鈦合金進行連接的接頭結(jié)構(gòu)。 本文以錸與鈦合金電子束接頭焊接為研究對象，分析了材料的物理、冶金特性，運用有限元數(shù)值模擬方法，開發(fā)電子束能量輸入分布可控的試驗平臺，設計出可以有效抑制錸與鈦合金直接連接時產(chǎn)生脆性相的梯

2、度材料，并研究了梯度材料的制備與填加技術(shù)，進行了填加梯度材料的錸與鈦合金接頭的電子束焊接試驗。通過金相分析、硬度測試、掃描電鏡以及成分分析等手段研究了梯度材料成分配比、熔煉規(guī)范以及填加梯度材料的電子束焊焊接工藝參數(shù)等對接頭質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明：利用開發(fā)的試驗平臺，解決了錸與鈦合金熔點差異極大的兩種材料焊接時的能量輸入問題；利用電子束熔煉方法以及調(diào)整梯度材料元素配比能夠制備出合適的梯度材料，實現(xiàn)了錸鈦合金電子束焊接頭脆性相的有效抑制。