气体钨电弧和电子束焊接Ti-6Al-4V冲击韧性的比较研究

电子束焊接（EBW）和气体钨电弧焊接（GTAW）是两种重要的熔化连接工艺，在航空航天工业中用于制造Ti-6Al-4V合金的关键性组合部件。有关Ti-6Al-4V焊接的大部分文献数据适用于工业级材料和气体钨电弧焊接。而具有低氧含量（最大不超过0．13％）超低间隙（ELI）级材料，通常表现出极好的韧性特性，故更适宜于航空航天的应用，但关于材料的GTA和EB焊接的文献报道较少，特别是ELI级和工业级Ti-6Al-4V的GTA和EB焊接的比较研究，尚未见报道。本文作者对ELI级和工业级Ti-6Al-4V材料，进行了EB和GTA焊接以及焊后热处理（PWHT）状态进行了冲击韧性研究。     

时效处理对Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头组织和力学性能的影响

对Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头进行840℃×2 h的时效处理,研究了焊接头的组织和力学性能。结果表明,焊接头主要分为3个区域,分别是焊缝区、热力影响区和母材区。焊缝区组织以B2相为主,α2相和O相的数量相对较少。热力影响区仅有少量的α2相和O相转变为B2相,且α2相形态变化不大。EBSD分析结果表明,母材的晶体学取向无法遗传到最终的焊缝组织中。经过840℃时效处理后,焊缝区发生了动态再结晶并析出了O相。在热力影响区,α2相的分解并不充分,可以观察到rim-O相围绕α2相析出。母材区O相有所长大,而α2相的形态无明显变化。时效处理之后细晶强化与O相的析出强化作用显著提高了焊接头的力学性能。     

热处理工艺对电子束选区熔化Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织性能的影响

对电子束选区熔化Ti-48Al-2Cr-2Nb合金热处理后的组织演变和力学性能进行研究。结果表明：随着热处理温度的提高,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的细小双态组织和等轴γ条带组织逐渐发生粗化,并且向层片组织转变。当热处理工艺为1290℃/4 h、1315℃/1.5 h和1335℃/0.5 h时,合金的主要组织分别为双态组织、近层片组织和全层片组织。其中,等轴γ条带的平均宽度由沉积态的28.5μm分别增大至115.5、291.4、332.5μm。组织粗化使得纵向试样的平均抗拉强度由沉积态的698MPa分别下降至541、461、390MPa,延伸率无明显变化。此外,所有热处理工艺下横向试样的力学性能均优于纵向试样,这是由于粗化的等轴γ条带与基体中双态组织的界面结合强度较弱。随着热处理温度的升高,横向试样与纵向试样抗拉强度的差值逐渐增大,在1335℃/0.5 h时达到最大值102 MPa。     

Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头组织织构研究

利用扫描电镜,电子显微镜测试技术观察与分析Ti-22Al-25Nb合金线性摩擦焊接头的组织特征和织构分布。扫描电镜结果表明,焊接接头主要分为三个区域,分别是焊缝区,热力影响区和母材区。动态再结晶发生在焊缝区,组织以细小的B₂ 相为主,α₂相和O相的数量相对较少;热力影响区由于温度低于焊缝区,仅有少量的α₂相和O相转变为B₂相,且形态变化不大。EBSD结果表明,母材中的晶体学取向在经历了焊接过程后,无法遗传到最终的焊缝组织当中,焊缝区形成{110}<100>B₂相织构。     

新型Ti-3Al-2Mo-2Zr(TA24)合金焊接及热处理工艺研究

根据新型钛合金Ti-3Al-2Mo-2Zr(TA24)化学成分、组织、性能特点,研究了材料典型温度高温性能,采用GTAW焊接中厚新型钛合金试板,在焊接接头无损检测后,在规定温度下执行焊后热处理,制备试样进行力学性能和金相等试验,分析新型钛合金焊接性及不同焊后热处理温度接头性能变化。结果表明新型钛合金具有良好焊接性和耐高温性能,650～750℃是该新型合金焊后热处理适宜温度。     

电子束焊接钼及其合金

通过与熔铸钢和钼铼合金的对比，表征出了粉末冶金生产的同种金属与合金的电子束可焊性，组织和机械性能。结果发现，粉冶材料的焊缝不仅具有作为高温材料的很大可能性，而且有潜力用作结构零件。     

Ti3Al基金属间化合物低周疲劳研究

利用ＳＥＭ和ＴＥＭ研究了Ｔｉ３Ａｌ基合金室温和６５０℃下恒应力低周疲劳的断口形貌和变形行为。研究表明，疲劳裂纹均起源于试样表面缺口处，室温下断口呈解理特征；６５０℃下断口中可观察到延性疲劳条带，且有沿晶的二次裂纹。合金的变形集中于β转变组织，β转变组织主要通过位错运动及形变孪晶的产生来协调变形，初生α２相晶内亚晶协调变形，６５０℃时非基面弯曲位错的开动使塑性变形更加有利。     

Zr-Sn-Nb-Fe-Cr合金的电子束焊接性能研究

研究了Zr-Sn-Nb-Fe-Cr锆合金真空电子束焊接样品的拉伸和抗腐蚀性能,结果表明,焊接样品室温和375 ℃的拉伸性能略低于母材;焊接样品在500 ℃过热蒸汽中腐蚀500 h未出现疖状腐蚀现象,但腐蚀增重略大于母材;在400 ℃过热蒸汽中腐蚀320 d及360 ℃水中腐蚀520 d,样品焊缝处颜色均为黑亮,未出现白色、棕色等腐蚀产物.根据实验结果拟合出了焊接样品的腐蚀增重曲线.     

基于电子束增材制造的TC4钛合金成形件热处理性能研究

将电子束选区熔化制备的试件增加热处理工艺,利用扫描电子显微镜和金相显微镜研究了热处理后TC4钛合金试件的组织特征;并通过试件力学性能的变化,揭示了不同热处理工艺选择对电子束选区熔化成形产品的影响.结果 表明:不论是空冷处理还是炉冷处理,试件在相变点温度以下加热其抗拉强度提升,在相变点温度以上加热其抗拉强度会下降.通过观...     

Investigation on the Electron Beam Welding of Al/Cu Composite Plates

The Al/Cu composite plates composed of 2.5 mm thick Al base plate and 0.5 mm thick Cu cladding plate were joined by electron beam welding (EBW). The butt joints of Al/Cu composite plates were obtained successfully in Modes I (Cu cladding plate was placed upon the Al base plate, welding speed of 1400 mm/min) and II (Al base plate was placed upon the Cu cladding plate, welding speed of 1300 mm/min), respectively. The results showed that microstructures under two modes were similar, but there existed some obvious differences in fracture behavior of the joints and damage behavior of Cu cladding plate. For two butt joints, the (Al2Cu + α-Al) eutectic structure was distributed in continuous networks around the α-Al grains in the weld zone. In addition, the interface between Cu cladding plate and weld zone was composed of Al2Cu intermetallic compound and (Al2Cu + α-Al) eutectic structure. The destruction width of Cu cladding plate was greater in Mode I than that in Mode II. Furthermore, the average loads of the EBW joints were 4.8 kN and 4.5 kN in Modes I and II, respectively.     

Fe3Al基合金的高温耐冲蚀磨损性能

利用通以含高浓度ＳＯ２和ＳｉＯ２细颗粒气流的专门装置，研究了Ｆｅ３Ａｌ基金属间化合物的耐高温腐蚀磨损性能。试验结果表明，Ｆｅ３Ａｌ基金属间化合物的抗高温磨损性能优于钴基合金（ＣｏＦｅ１５Ｃｒ２５Ｓｉ７）、高铬镍铁基耐热合金（ＦｅＣｒ２８Ｎｉ７）以及表面喷涂Ｎｉ６０的１８－８不锈钢。     

铌对Ti_3Al价电子结构及其脆性的影响

应用固体与分子经验电子理论计算了Ｔｉ３Ａｌ 及加入铌后各相的价电子结构， 并从均匀变形因子α、解理能Ｇｃ 及位错行为等方面分析了铌对Ｔｉ３Ａｌ 脆性的影响。铌使Ｔｉ３Ａｌ 合金的α及Ｇｃ 提高； 同时铌也减弱了ＴｉＴｉ 共价键， 增加了基面滑移， 从而导致Ｔｉ３Ａｌ 脆性有本质改善。     

铌对Ti3Al价电子结构及其脆性的影响

应用固体与分子经验电子理论计算了Ｔｉ３Ａｌ及加入铌后各相的价电子结构,并从均匀变形因子α,解理能Ｇｃ及位错行为等方面分析了铌对Ｔｉ３Ａｌ脆性的影响,铌使Ｔｉ３Ａｌ合金的α及Ｇｃ提高;同时氟也减弱了Ｔｉ－Ｔｉ共价键,增加了基面滑移,从而导致Ｔｉ３Ａｌ脆性有本质改善。     

Al_3Ti_3CoCrCu_(0.5)FeMoNi高熵合金激光涂层的研究

使用激光熔覆制作了单相组成的Al_3Ti_3CoCrCu_(0.5)FeMoNi合金涂层,通过退火处理使基体相析出二元金属间化合物,使用SEM、XRD、显微硬度计分析了涂层的组织形貌、相结构和硬度。结果表明,激光熔覆制得的Al_3Ti_3CoCrCu_(0.5)FeMoNi涂层由BCC单相组成,显微硬度为905.2HV;在500℃以下退火处理,涂层的相组成不变。700℃以上退火,涂层从BCC相中析出二元金属间化合物Al_3Ti_3相,析出相随退火温度升高逐渐长大。涂层硬度随退火温度的升高先降低后逐渐升高,Al2Ti3相析出导致涂层硬度升高。经过900℃退火后,涂层硬度达到938.8HV,超过了未退火时涂覆态的硬度。     

Multi-dimensional Effect of Heat Treatment on Microstructure and Property of Ti6Al4V Alloy Fabricated by Selective Electron Beam Melting

Metallurgical and Materials Transactions A - The as-built Ti6Al4V component was subjected to a heat treatment of solid solution at 1020&nbsp;°C for 2 hours and followed by aging at...     

钛合金电子束冷床熔炼研究进展

为了提高钛合金的冶金质量和回收钛合金废料,电子束冷床熔炼技术作为代替真空自耗电弧熔炼的先进熔炼技术,在钛工业中的应用越来越广泛。本文综述了电子束冷床熔炼技术的工作原理及特点,和钛合金冷床熔炼过程中去除硬α相夹杂和控制Al元素挥发的研究进展,最后介绍了我国电子束冷床熔炼技术现状。     

（Ti,W）（C,N）的价电子结构研究

根据固体与分子经验电子理论,对（Ti,W)(C,N)固溶体的价电子结构进行了分析,结果表明：（Ti,W)(C,N）固溶体的最强键上的共价电子数nA随W或N的增加而减小,并借此对（Ti,W)(C,N)的一些性能进行了分析。