不同热输入对TC4钛合金激光焊焊缝形貌和性能的影响

采用激光器YLS-10000型光纤激光器进行试验焊接5mm厚的TC_4钛合金,研究不同热输入变化对焊接接头形貌以,微观显微组织、显微硬度的影响。试验结果表明:TC_4钛合金焊缝具有三种截面形貌,分别为漏斗形和酒杯形、双曲线形,在热输入超过72J/mm后,能够将焊缝充分焊透。热输入不一样,焊接组织具有一致性,焊缝组织为针状马氏体α′,没有发现新相,热影响区硬度发生突变具有软化区。原因是冷却期间焊缝区将存在α′,焊缝区α′比热影响区的数量要多,故接头硬度值先降低后升高,不同热输入下焊接接头整体硬度高于母材,随着热输入的增加焊缝的平均硬度增加且软化区向母材移动。     

单一氟化物对钛合金激光焊的影响

对TC4钛合金选取单一氟化物 NaF，Na2SiF6，YbF3为活性剂进行活性焊接试验，采用5 mm单激光焊试验分析其对焊缝熔深、熔宽及等离子形态分析。 试验结果表明，单激光焊试验中所选活性剂对焊缝熔宽和熔深影响各不相同，但均能减小熔宽和增加熔深，其中YbF3效果最好；涂敷活性剂之后有效地降低了焊接等离子体的电子密度。     

一种新型甘油法扩散氢测试技术研究

根据相关标准,扩散氢的测试方法主要有甘油法、水银法、气相色谱法和热置换法四种.其中,甘油法的应用最普遍,使用时间最长,测试成本最低,安全性最好,因此长期在标准中得到应用.但是,甘油法的测试精度较低,特别是超低氢情况下,更是很难满足要求.最新的国家标准已经不推荐使用.在天津大学排液法基础上进行结构优化改进,从而研发了一种新型甘油法扩散氢测试技术.通过与国内通用设备KQ-3型甘油法扩散氢测量装置进行实验对比,测试结果表明,在焊条电弧焊中使用碱性焊条E5015(天津大桥),测量精度比KQ-3型设备高24％～28％,使用CO2气体保护焊时,测量精度高28％,使用氩弧焊时,测量精度高28.7％.     

基于正交实验的TC4钛合金激光焊接头组织性能优化研究

为研究5 mm TC_4钛合金激光焊的最优工艺参数,采用YLS-10000型光纤激光器进行实验。设计三因素、三水平正交实验,研究功率、速度和活性剂对熔宽、熔深和成型系数的影响。通过极差方法优化工艺,并用综合平衡找出最佳工艺。结果表明,工艺对熔宽的影响按大小排列为活性剂速度功率,熔宽的最优组合是A_3B_1C_2;工艺对熔深的影响按大小排列为速度功率活性剂,熔深的最优组合是A_3B_1C_2;工艺对成型系数的影响按大小排列为活性剂功率速度,成型系数的最优组合为A_2B_3C_3。经过综合评价最优工艺是功率为2 900 W,速度为0.06 m/s,活性剂为Yb F_3。优化后焊缝组织为针状马氏体α′,在融合区组织为等轴晶,热影响区主要为α+β+α′,且越靠近焊缝的热影响区晶粒越粗大,晶内马氏体越多、越密集。接头硬度值随着与焊缝中心距离的增大先降低后升高,且在距离焊缝中心0.8～1.2 mm粗晶区硬度发生突变,存在一个软化区。