不同退火温度对Ti-3873合金焊接接头组织与性能的影响.pdf
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1、2024年 第1期 热加工65焊接与切割W e l d i n g&C u t t i n g不同退火温度对Ti-3873合金焊接接头组织与性能的影响华允琪,孙世博,田宇航,李壮,吕坤琪,张利沈阳航空航天大学材料科学与工程学院 辽宁沈阳 110136摘要:将经过激光焊接的Ti-3873合金进行450、550、650、750退火处理,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:Ti-3873合金焊接接头试样经过退火处理后在热影响区晶粒内出现了孪晶。随着退火温度的增加,强度和平均硬度值呈先上升再下降趋势,在550退火后抗拉强度达到1279.27MPa的最高值。Ti-3873合金焊接接头650退火为最佳退
2、火工艺。关键词:Ti-3873合金;热影响区;退火;孪晶;抗拉强度Effects of annealing at different temperatures on microstructure and properties of Ti-3873 alloy welded jointsHUA Yunqi,SUN Shibo,TIAN Yuhang,LI Zhuang,L Kunqi,ZHANG LiCollege of Materials Science and Engineering,Shenyang Aerospace University,Shenyang 110136,Liaoning
3、,ChinaAbstract:Microstructure and properties of Ti-3873 alloy laser welded joints after annealed at 450,550,650,750,respectively were studied.The experimental results show that the twins are observed in the HAZ of Ti-3873 alloy laser welded joints.The strength and hardness elevate and then drop with
4、 annealing temperatures increasing.The tensile strength reaches the maximal value of 1279.27MPa after annealing at 550.The annealing at 650 of Ti-3873 alloy welded joints is the optimal process.Keywords:Ti-3873 alloy;HAZ;annealing;twins;tensile strength基金项目:国家高技术研究发展计划(2015AA03A501);沈阳航空航天大学大学生创新创业训
5、练计划(X202210143164)。第一作者:华允琪,本科,主要研究方向为金属材料的组织与性能,E-mail:。通信作者:李壮,教授,博士,主要研究方向为金属材料的组织与性能,E-mail:L。1 序言钛及钛合金已被广泛应用于许多领域1,而Ti-3873是一种最具发展潜力的高强钛合金。焊接是钛合金部件制备的关键技术之一。焊接接头出现的问题会严重影响钛合金使用性能2。经过激光焊接后的钛合金,由于塑性变形会引起加工硬化并产生残余应力,所以有必要对其进行退火处理。本文对Ti-3873亚稳钛合金激光焊接头进行了不同工艺退火处理,并对其组织与性能进行了研究。2 试验材料与方法Ti-3873合金化学成分
6、见表1。采用RFL-C4000X型4000W连续光纤激光器,选用额定输出功率4kW、中心波长1080nm、红光功率0.51MW的技术参数,并用纯Ar气作为保护气完成焊接。2024年 第1期 热加工66焊接与切割W e l d i n g&C u t t i n g 表1 Ti-3873 合金化学成分(质量分数)(%)AlMoVCrONTi3.07.97.13.00.1920.029余量T i-3 8 7 3 合 金 的 转 变 温 度 为76853,以此确定了Ti-3873合金焊后退火处理方案。将经过激光焊接的Ti-3873合金线切割出若干试样,置于SRJX 箱式电阻炉中,经450、550、6
7、50、750保温120min炉冷处理。对金相试样采用4%HNO3酒精试剂腐蚀后在显微镜(OLYMPUS)下进行组织分析。在HVS-1000数显维氏硬度计上测量其维氏硬度,每个试样上测5个点取平均值。在INSTRON4206型电子机械拉伸试验机上完成拉伸试验,测试3组取其平均值。3 试验结果与讨论3.1 显微组织焊后退火处理后的Ti-3873合金激光焊接接头的宏观形貌和显微组织分别如图1、图2所示。a)接头宏观表面b)接头微观截面图1 Ti-3873合金激光焊接接头的宏观形貌由图2可知,Ti-3873合金焊接接头经过450退火后,在热影响区位置有孪晶产生,且孪晶组织的产生在焊缝中心也有所体现(见
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