TC4钛合金电子束焊接接头的真空去应力退火工艺研究

作者:史建军;马洪炯 刊名:热加工工艺 上传者:吴道深

【摘要】通过对TC4钛合金焊接试件在真空去应力退火前后的焊接应力、力学性能和显微组织进行对比试验分析,最终确定了最佳去应力退火规范。结果表明,在该最佳工艺下,焊接应力去除效果较为满意;同时,焊缝接头的组织和力学性能在退火前后未发生明显改变。

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金属铸锻焊技术 Casting·Forging·Welding Hot Working Technology 2009, Vol.38,No.9 2009 年 5 月 TC4(Ti6Al4V)材料具有密度小、比强度高、耐热及优异的抗腐蚀性能等诸多优点。 从而使其在现代工业中占有极其重要的地位。 但在电子束焊接过程中不可避免的会产生焊接残余应力,焊接残余应力若不进行消除, 会对工件的服役造成极大的安全隐患。 为此, 笔者通过测试钛合金试块在不同热处理制度下焊接应力的消除率, 并结合对焊接接头力学性能和金相组织进行的测试分析,最后确定出最佳真空去应力退火工艺。 1 实验方法及条件 实验材料为同一批次的 TC4 板材,其化学成分和力学性能见表 1。 试板尺寸为 800mm×400 mm×3mm,焊接规范模拟生产现场的电子束焊接工艺,接头形式为对接。 焊后试件分成两组,一组 不进行去应力退火, 另一组分别在不同热处理参数下进行真空去应力退火 (真空度≥2×10-3Pa)。从两组试件上分别截取试样进行焊接应力测试、力学性能试验和金相检验。 焊接残余应力采用钻盲孔法进行测量, 试样尺寸为 200mm×50mm×3mm。 考虑到焊接接头不同位置应力分布的不同, 先选一组热处理前的试样在不同位置进行应力分布测试, 确定出最大应力分布的位置后, 再以此作为随后应力测定的基础位置。 拉伸试验严格按 GB2651-89 《焊接接头拉伸试验方法》进行,采用横向板材拉伸试样,试样尺寸为 150mm×20mm×3mm(夹持部位宽度为 30 收稿日期:2009-03-02 作者简介:史建军(1970-),男, 山东烟台人,工程师; 电话:15002580336;E-mai:SJJ51010@TOM.COM TC4 钛合金电子束焊接接头的真空去应力退火工艺研究 史建军,马洪炯 (兰州空间技术物理研究所 ,甘肃 兰州 730000) 摘 要:通过对 TC4 钛合金焊接试件在真空去应力退火前后的焊接应力、力学性能和显微组织进行对比试验分析,最终确定了最佳去应力退火规范。 结果表明,在该最佳工艺下,焊接应力去除效果较为满意;同时,焊缝接头的组织和力学性能在退火前后未发生明显改变。 关键词: 电子束焊接;焊接应力;真空去应力;退火焊接接头;金相检验中图分类号:TG156.23 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2009)09-0120-03 PerformanceResearchonVacuumDestressingAnnealing of TC4 Electron Beam Welded Joint SHI Jianjun, MA Hongjiong (LanzhouInstituteofSpaceTechnologyPhysics,Lanzhou 730000, China) Abstract: The welding stress, the mechanical property and microstructure of TC4 material electron beam welding sample before and after vacuum destressing annealing were analyed, the best destressing annealing standard was finally determined. The results indicate that the welding stress elimination eff

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