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TC4钛合金活性激光焊焊缝成形及组织性能
引用本文:侯继军,董俊慧,许爱平.TC4钛合金活性激光焊焊缝成形及组织性能[J].稀有金属材料与工程,2021,50(12):4236-4244.
作者姓名:侯继军  董俊慧  许爱平
作者单位:内蒙古工业大学 材料科学与工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051,内蒙古工业大学 材料科学与工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051,内蒙古工业大学 材料科学与工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051
基金项目:国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目),
摘    要:选取CaF2、NaF和Na2SiF6作为活性剂对TC4钛合金进行活性激光焊接,在焊接过程中利用高速摄像机采集焊件上方的光致等离子体图像,焊后借助光学显微镜测量焊缝熔深和熔宽,利用EBSD观察分析焊缝显微组织,采用能谱仪测试焊缝元素组成,测试接头硬度和抗拉强度。结果表明,由于活性剂改变了焊件表面状态和压缩光致等离子体面积从而提高了激光吸收率,这使得焊缝熔化区面积增加;活性剂均可以使未熔透焊缝的熔深增加,正面熔宽减小,熔透焊缝正面熔宽减小,中部和背面熔宽均增加,3种活性剂中Na2SiF6对TC4钛合金激光焊焊缝成形的影响最明显;活性剂对焊缝下部显微组织影响不大,涂敷CaF2和NaF后,焊缝上部β柱状晶的生长方向与未涂敷焊缝β柱状晶生长方向都指向焊缝表面,涂敷Na2SiF6焊缝上部β柱状晶的生长方向指向焊缝中心。涂覆CaF2焊缝针状马氏体α′形态变化不明显,涂敷NaF的针状马氏体α′变得稍细,而涂敷Na2SiF6的针状马氏体α′变得短且细,较涂敷CaF2和NaF的焊缝变化最明显。涂敷Na2SiF6的接头抗拉强度提高约12.5%,从改善焊缝成形和提高接头力学性能考虑,Na2SiF6可作为TC4钛合金激光焊的首选活性剂。

关 键 词:活性剂  TC4  焊缝成形  显微组织  力学性能
收稿时间:2020/9/13 0:00:00
修稿时间:2020/12/22 0:00:00

Weld Formation, Microstructure and Mechanical Properties of Laser Welded TC4 Titanium Alloy with Activating Fluxes
Hou Jijun,Dong Junhui and Xu Aiping.Weld Formation, Microstructure and Mechanical Properties of Laser Welded TC4 Titanium Alloy with Activating Fluxes[J].Rare Metal Materials and Engineering,2021,50(12):4236-4244.
Authors:Hou Jijun  Dong Junhui and Xu Aiping
Affiliation:School of Materials Science and Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China,School of Materials Science and Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China,School of Materials Science and Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China
Abstract:
Keywords:activating flux  TC4  weld formation  microstructure  mechanical property
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