2.0mm厚TC4钛合金激光焊接接头组织与力学性能研究

作者:赵晓龙;王彬;巩水利;何恩光; 刊名:热加工工艺 上传者:王召

【摘要】对2.0 mm厚的TC4钛合金进行激光焊接试验,分析接头的微观组织和力学性能。结果表明,焊缝区由晶粒粗大的β相和镶嵌在β相中的针状α相组成;热影响区由初生α相+β相组成,β相中还包含针状的二次析出α相。TC4钛合金激光焊接头抗拉强度在1095~1106 MPa,屈服强度为1054~1066 MPa,均大于母材。激光焊接接头断后伸长率在10.1%~11.1%,比母材低。当激光功率在2000~3500 W,焊接速度为1.5~8.0 m/min,离焦量为-1.5~1.5 mm时,均可得到焊缝表面成形良好,表面和内部无气孔等缺陷的高质量焊缝。

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《热加工工艺》2017年 5月 第 46卷 第 9期 2.0 mm厚 TC4钛合金激光焊接接头 组织与力学性能研究 赵 晓龙,王 彬 ,巩水 利,何 恩 光 (中航工业北京航 空制造工程研 究所 高能束流加工技术重点实验室,北京 100024) 摘 要 :对 2.0mm 厚的 TC4钛合金进行激光焊接试验 ,分析接头 的微观组织 和力学性能 。结果表 明,焊缝 区由晶 粒粗大 的 B相和镶嵌在 p相 中的针状 相组成 ;热影 响区由初生 Or.相 +B相组成 ,p相 中还包含针状的二次析出 仪相。 TC4钛合金激光焊接头抗拉强度在 1095~1106MPa,屈服强度为 1O54~1066MPa,均大 于母材 。激光焊接接头断后伸 长率在 10.1%~ 11.1%,比母 材低 。当激光 功率在 2000~3500 W,焊接速度 为 1.5~8.0 m/min,离焦量 为 .1.5~1.5 mlTl 时 ,均可得到焊缝 表面成形 良好 。表面和 内部无气孑L等缺陷的高质量焊缝。 关键词 :TC4;激光焊 ;激光功率 ;离焦量 ;焊接速度 DOI:10.141580.cnki.1O01—3814.2017.09.O55 中图分类号 :TG146.23;TG456.7 文献标识码 :A 文章编 号:1001-3814(2017)09.0209.03 Study on Mierostrueture and M echanical Properties of Laser W elded Joint of 2 mm Thick TC4 Titanium Alloy ZHAO Xiaolong,、7l,ANG Bin,GONG Shuili,HE En’guang (Key Laboratory of Science and Technology on Power Beam Processes,AVIC Beijing Aeronautical Mnaufacturing Technology Research Institute,Beijing 100024,China) Abstract:The laser welding tests of 2 mnl thick TC4 titanium alloy were carried out,and the microstructure na d mechanical properties of the joints were analyzed.The results show that the microstructure of weld zone is composed of coarse B phase and acicular Ot phase in p.Th e microstructure of heat aected zone is composed of primary Ot and 13 phases, and the B phase also contains acicular secondary precipitated 0l phase.The tensile strength of TC4 laser welded joint is 1095一l 106 M Pa an d the yield strength is 1054—1066 M Pa.which are higher than that ofthe base meta1.The elongation ofthe laser w

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