TA15鈦合金焊后氫處理工藝研究.pdf

1、本文對TA15鈦合金焊接件在氫處理過程中顯微組織和拉伸性能的變化進(jìn)行了研究。利用金相顯微鏡、透射電子顯微(TEM)鏡觀察了焊縫的組織形貌。利用掃描電鏡(SEM)觀察了拉伸斷口形貌。利用X射線衍射儀(XRD)分析了滲氫處理和共析處理前后相組成的變化。在InstronSeriesIX自動(dòng)材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫拉伸性能測試。研究結(jié)果表明:600℃～700℃/3h滲氫處理后,焊接件中形成了面心立方結(jié)構(gòu)的δ氫化物,對焊縫的晶粒形貌產(chǎn)生了強(qiáng)烈的模糊作

2、用。在800℃/30min滲氫過程中合金發(fā)生了完全的α+H→β(H)轉(zhuǎn)變,水淬冷卻后,析出了大量的亞穩(wěn)β(H)相和針狀α"斜方馬氏體相,α"相平行排列且在不同的晶粒內(nèi)取向不同。在共析處理過程中,亞穩(wěn)β(H)相和α"相逐步分解成了α和δ氫化物,并隨著共析溫度的升高分解的效果越明顯。750℃/8h真空除氫過程中δ氫化物分解、H2逸出,鈦合金發(fā)生再結(jié)晶。除氫過程中析出了許多細(xì)小的針狀α相,并隨著滲氫溫度的升高逐漸變多。除氫后焊縫熔合區(qū)粗大的晶

3、粒得到了有效的細(xì)化,原始大晶粒的晶界沒有得到徹底的破碎,細(xì)化效果只發(fā)生在了晶粒內(nèi)部。滲氫溫度在600℃～700℃范圍內(nèi)時(shí),經(jīng)過除氫,母材區(qū)域的組織形貌變化不大;經(jīng)過800℃滲氫水淬+300℃/8h共析+除氫處理后,母材區(qū)域的組織明顯長大。650℃滲氫,真空除氫后,焊接件拉伸斷口的宏觀形貌隨氫含量的升高越來越平坦,韌窩也逐漸變淺,TA15鈦合金焊接件的強(qiáng)度和塑性隨著滲氫時(shí)氫含量的升高而降低。800℃滲氫水淬+300℃/8h共析處理+真空除