熱處理對鈦合金激光焊接接頭超塑性變形均勻性的影響.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號：TG456.3學(xué)號：140308520413南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文(專業(yè)學(xué)位研究生)熱處理對鈦合金激光焊接接頭超塑性變形均勻性的影響熱處理對鈦合金激光焊接接頭超塑性變形均勻性的影響碩士研究生：王明導(dǎo)師：程東海學(xué)科、專業(yè)：材料工程答辯日期：2017年6月I摘要焊接超塑性成形組合技術(shù)在鈦合金多層空心輕量化結(jié)構(gòu)方面有著極大的優(yōu)勢。目前在焊接超塑性成形運(yùn)用較為成熟的焊接方法為擴(kuò)散連接超塑性成

2、形(SPFDB)，但擴(kuò)散連接超塑性成形(SPFDB)還存在一定的缺陷，如零件生產(chǎn)效率低、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的靈活性差等問題。激光焊可以有效克服鈦合金擴(kuò)散連接困難，形成性能良好的接頭，但激光焊超塑成形技術(shù)在變形后出現(xiàn)頸縮和組織不均勻現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響零件的性能。所以改善激光焊超塑性變形接頭變形均勻性和組織均勻性是激光焊超塑成形技術(shù)突破的關(guān)鍵，本文以TC4鈦合金激光焊接接頭為研究對象，研究淬火處理對TC4鈦合金激光焊超塑變形的組織均勻性和拉

3、伸均勻性進(jìn)行了研究，得出以下結(jié)論：在1000℃溫度下淬火時(shí)，接頭各區(qū)域?yàn)棣孪?，母材與焊縫β相尺寸之比為1.2，顯微硬度差值為10HV，淬火處理可以改善TC4鈦合金激光焊接接頭組織狀態(tài)，提高焊接接頭均勻性，隨著淬火溫度的升高，接頭整體組織均勻性增強(qiáng)：當(dāng)淬火處理960℃~1000℃，焊接接頭在超塑性變形過程中，接頭峰值流變應(yīng)力15MPa~60MPa之間，延伸率在178.362%~581.733%之間。在相同變形條件下，隨著淬火溫度的升高，接

4、頭應(yīng)力應(yīng)變曲線上移；焊接接頭峰值流變應(yīng)力隨著淬火溫度的升高而增大，隨著變形溫度的升高而降低，隨著應(yīng)變速率的升高而增加；焊接接頭的延伸率隨含淬火溫度的增大而減小，隨變形溫度的升高而增大，隨應(yīng)變速率的增大而減小。通過金相顯微組織觀察發(fā)現(xiàn)，淬火處理可以提高焊接接頭各區(qū)域變形協(xié)調(diào)性，緩解焊接接頭超塑性變形后接頭出現(xiàn)頸縮與組織不均勻的問題。焊接接頭超塑性變形初期，焊縫與母材組織由細(xì)小的針狀組織轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑢咏M織，超塑性變形機(jī)制以軟化作用和動態(tài)再結(jié)晶為