钛合金气瓶焊接

钛合金气瓶在运载火箭上有重要的应用.综述了钛合金气瓶的熔焊焊接特点、焊前准备、焊接规范参数和焊丝以及焊接接头的力学性能.     

高温骨架结构用钛合金及其应用技术

叙述了高温骨架应用钛合金的发展概况，同时还介绍了焊接及涂层等应用工艺的研究结果。这对发展我国航空航天用钛合金及钛合金复合材料具有重要参考价值。     

钛及钛合金在美海军舰船上的应用

阐明了钛及钛合金在海洋环境中具有的优点,论述了美海军在新型舰船上开发与应用钛及钛合金研究所取得的进展和成果,分析了美海军钛及钛合金今后发展的主要方向:根据不同使用工况环境要求,研发更多新型海军用钛合金牌号,增加海军用钛合金种类,降低钛材成本,改进焊接材料与工艺.     

钛合金与铝合金异种金属焊接研究现状

随着异种金属复合构件的应用日益广泛,钛与铝的焊接连接方法在工程应用中显得越来越重要。综述了熔化焊、固相焊及钎焊3个方面对国内外钛合金与铝合金的焊接研究现状。钛合金与铝合金能够实现良好的冶金连接,但在钛侧界面会生成金属间化合物。由于母材中的元素不同、焊接工艺不同,接头界面的化合物生长机制会有很大的差别。不同的化合物会导致接头出现不同的力学性能。通过分析金属间化合物与力学性能的关系,进一步展望了钛合金与铝合金焊接的发展趋势。     

钛/钢激光焊接头中脆性化合物调控研究进展

钛合金/钢异种金属焊接结构在现代工业应用中日益广泛,但因母材理化性能差异,导致焊接难度大。综述了激光深熔焊在钛合金/钢异种金属焊接中的优势及国内外研究进展;分析焊接时出现的关键问题,并就界面金属间化合物(IMCs)调控方法进行系统讨论;介绍了多物理场耦合相场法在焊接模拟中的问题及研究状况;简述耦合流场的相场法显微组织模拟存在的问题,并对问题进行展望。     

会议简讯

冶金部于七八年五月二十一二十八日在江苏省丹阳练湖农场召开了“全国第三届钛合金学术交流会”。会议本着“百家争呜”的方针认真地进行了学术交流和讨论。会议分常用钛合金组;高温钛合金组;高强钛合金组;粉末、焊接耐蚀组;熔炼组;工艺组六个小组进行交流。通过学术交流会、讨论会,总结了经验、找出了差距,提出了钛及     

活性焊剂氩弧焊技术及其应用

目前活性焊剂氩弧焊(A-TIG焊)可以用于焊接不锈钢、碳钢、镍基合金和钛合金等材料。概述了国内外A-TIG焊的试验和应用情况,并与其它焊接工艺进行了比较。     

钛合金结构件加工新工艺

钛合金是航空航天等领域的优选材料,通常应用于铝合金、高强钢或镍基合金或在质量、强度、抗腐蚀性和结构件高温稳定性等综合性能不佳的航空航天产品中。但钛合金难加工,且有些性能也需改进提高,与此同时,对钛合金的加工工艺也进行了大量研究,并不断发展。对钛合金的机加、焊接、锻铸、热表处理等的先进加工工艺进行了简要介绍。     

兵器装备用钛合金的低成本制造技术

钛合金具有轻量化、抗腐蚀能力较强以及抗弹性能优良等特点,在兵器装备具有广泛的应力潜力,受到世界发达国家的关注。主要讨论国外兵器装备用钛合金低成本制造技术的研究进展情况,重点分析地面战斗车辆和轻型榴弹炮用钛合金的电子束冷床炉一次熔炼技术、熔模铸造技术和先进焊接技术,并对这些技术的前景和研究发展方向进行展望。     

TC4钛合金窄间隙激光填绞股焊丝焊接特性研究

研究了窄间隙激光填丝焊过程中激光功率、焊接速度、送丝速度、离焦量等对TC4钛合金焊缝成形的影响规律,并进行20 mm厚TC4钛合金板的工艺验证及焊接接头的组织性能分析。结果表明：在圆形摆动的激光束模式下,焊缝熔深主要受激光功率和离焦量的影响,焊接速度和送丝速度对熔深的影响较小;焊缝熔宽、焊接速度和送丝速度的关系紧密,受激光功率和离焦量影响较小;用激光功率为4 kW、焊接速度为0.42 m/min、送丝速度为3.5 m/min、离焦量+15 mm的工艺参数得到的焊缝成形良好,无明显外观缺陷,获得的焊接接头力学性能较优异,热影响区主要由针状α’马氏体+初生α_p相组成;焊缝区由粗大的原始β柱状晶粒和内部网篮状针状α’马氏体组成,焊接接头的平均抗拉强度为940 MPa,拉伸断裂位置为母材区。     

国外新型金属材料及焊接技术的开发与应用

为了提高潜艇的隐蔽性，增强其自身的防护力、战斗力与生存力，提高机动性，减少维修，降低成本，延长使用寿命，各国海军都在积极开展新型金属材料以及焊接技术的研发。文中介绍并分析了美国HY系列高屈服强度高韧性结构钢及其配套铸锻钢、非耐压壳体用HSLA-80和HSLA-100结构钢以及新型焊接材料与工艺；日本NS系列耐压壳体结构钢；法、俄、英、德、澳等国的潜艇用高屈服强度高韧性结构钢及其新型焊接材料与工艺。重点介绍了美海军舰艇使用的低匹配强度焊缝，高强度耐腐蚀紧固件以及正在使用的具有高韧性、可焊性、耐海水应力腐蚀的低成本Ti-5111钛合金，这些新型材料与技术将对潜艇的作战性能带来重大影响。     

薄壁钛合金T形接头摆动激光填丝焊组织与性能

在摆动激光填丝焊接中,热输入是影响焊接接头组织与性能的关键因素,因此开展热输入与组织和力学性能的相关性研究,为进一步提高薄壁钛合金接头的力学性能提供数据支撑及相关理论依据。采用摆动激光填丝焊对2 mm厚的TC4钛合金T形接头进行焊接试验,对比分析不同位置的微区组织与力学性能。研究结果表明：焊缝表面成形良好,无未熔合、气孔、夹渣等焊接缺陷;焊缝组织主要由α′马氏体和初生β相组成,并有少量的孪晶和位错产生;热影响区主要由母材中未发生相变的α相和α′马氏体组成;焊接接头硬度值在286～413 HV之间浮动,其中焊缝区硬度值最高,与母材相比硬度值约提升38%,随着焊接热输入增大,相变生成α′马氏体越多,显微硬度增大;焊接接头平均抗拉强度为1 076 MPa,略高于母材,拉伸试件断裂位置为母材,断口呈现出韧性断裂特征;焊接接头平均剪切强度为679 MPa,剪切试件断口起裂位置为焊缝内部,焊缝区断口呈沿晶断裂特征,热影响区断口呈解理和准解理穿晶断裂特征。     

TC4钛合金激光-MIG复合焊接研究

通过激光-MIG复合热源焊接参数优化,获得15 mm厚钛合金对接焊接接头,利用金相分析、拉伸试验和显微硬度对焊接接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明:坡口角度60°,钝边5 mm焊接过程最稳定,打底层焊缝熔深和熔宽随激光功率和焊接电流的增加而增加,随焊接速度的增加而减小;采用摆动焊接进行填充和盖面,焊接过程熔滴过渡稳定,无焊接缺陷,焊缝由单一的α'马氏体组成,热影响区显微组织为初生α相和α'马氏体;接头抗拉强度高于母材,断后伸长率为11.5%,略低于母材,拉伸试样断裂在母材处。焊缝区显微硬度最高,热影响区居中,母材最低。     

钎焊时间对钛/铝基复合材料接头组织及性能的影响

采用Zn-Al钎料实现了TC4钛合金和55%SiCp/Al复合材料的非真空刮涂钎焊。借助扫描电镜和能谱分析等测试手段,分析了接头的显微组织结构。借助电子万能试验机对接头的剪切强度进行了测试。结果表明:接头中复合材料侧界面氧化膜完全消失;当焊接保温时间为5 min,复合材料中的SiC颗粒向钎缝中少量迁移;当焊接保温时间为20 min,复合材料中两种尺寸为10、50μm的SiC颗粒大量向钎缝中迁移;在钛合金侧表面只生成了一种金属间化合物TiAl3相,平均厚为2~10μm;剪切强度测试时试样接头均断裂于钎缝中,最高剪切强度可达163 MPa。     

纯铝中间层的Al/Ti钎焊接头微观组织及力学特性

采用纯铝中间层和Zn-Al钎料实现了TC4钛合金和2A12铝合金的非真空刮涂钎焊。借助扫描电镜和能谱分析等测试手段,分析了接头的界面组织结构、界面反应产物。借助电子万能试验机对室温抗拉强度进行了测试。结果表明：TC4钛合金和2A12铝合金的连接接头成形良好,钎焊接头Ti侧界面产物仅有一种金属间化合物TiAl3相;试样接头均断裂于Zn-Al钎料中,钎焊温度为420℃,最高抗拉强度可达到201 MPa。     

纯铝中间层的Al/Ti钎焊接头微观组织及力学特性

采用纯铝中间层和Zn-Al钎料实现了TC4钛合金和2A12铝合金的非真空刮涂钎焊。借助扫描电镜和能谱分析等测试手段,分析了接头的界面组织结构、界面反应产物。借助电子万能试验机对室温抗拉强度进行了测试。结果表明:TC4钛合金和2A12铝合金的连接接头成形良好,钎焊接头Ti侧界面产物仅有一种金属间化合物TiAl3相;试样接头均断裂于Zn-Al钎料中,钎焊温度为420℃,最高抗拉强度可达到201 MPa。     

钛合金固体银致脆行为研究

采用慢应变速率试验（ＳＳＲＴ）法并结合断口分析，研究了ＴＣ１１、Ｔｉ－８１１和ＴＣ４三种钛合金的固体银致脆（ＳＳＩＥ）行为，同时对ＳＳＩＥ机制进行了分析。结果表明，在２．４×１０－６ｓ－１慢速率拉伸条件下，磁控溅射Ａｇ膜使ＴＣ１１在４５０℃以上呈现出较显著的ＳＳＩＥ敏感行为，其ＳＳＩＥ下限温度约为４００℃。三种钛合金与Ａｇ箔紧密机械接触，在５００℃时均显示很高的ＳＳＩＥ敏感性，敏感程度依ＴＣ１１、ＴＣ４、Ｔｉ－８１１顺序增大。钛合金ＳＳＩＥ敏感性取决于Ａｇ与钛合金表面结合紧密程度及Ａｇ沿钛合金晶界扩散速率、Ａｇ表面自扩散速率和钛合金表面氧化膜破裂速率的相对大小     

低成本TC4钛合金单丝MIG焊工艺与性能研究

针对中厚度低成本TC4钛合金板,用单丝MIG工艺研究有无保护装置、不同层间温度、有无焊接摆动等参数对接头质量的影响,用拉伸、显微硬度、金相、扫描等试验测量和分析接头性能与组织.结果表明:单丝MIG焊显著提高钛合金焊接效率,无保护装置的接头内部有裂纹和气孔,层间温度低的接头抗拉强度和韧性更好,摆动与不摆动拉伸性能相当.真空电子束冷床熔炼的母材为片层组织,热影响区是残留α相和α'马氏体相组成的混合组织,焊缝区为α'马氏体相.焊缝区显微硬度最高为349HV,热影响区比焊缝区低24HV,母材比焊缝区低44HV.     

21世纪航天工业铝合金焊接工艺技术展望

简要回顾了航天工业铝合金焊接技术的发展，并对国内外铝合金在航天器上的应用情况进行了综述和分析。介绍了铝合金焊接技术的最新发展和应用前景，其中包括变极性等离子焊、局部真空电子束焊、气脉冲焊接技术、搅拌摩擦焊、焊接修复技术以及焊接工艺裕度和焊接结构安全评定技术。     

“天火”超轻型122毫米榴弹炮

“天火”122毫米轻型牵引式榴弹炮主要装备空降、空中突击和轻步兵部队，可向轻步兵师和旅提供直接和非直接火力支援。该火炮大量采用钛合金等轻金属材料，由于使用了钛合金，此型火炮具有重量轻、强度高，耐腐蚀性好等优点，适合我海军陆战队、空降兵、直升要突击旅等部队在未来的渡海登陆作战中大规模运用。