热力作用对电子束焊件显微组织与力学性能的影响

钛基金属间化合物与常规钛合金组成的异种材料焊接件,在航空工业中发挥着重要作用。针对电子束焊接的Ti2Al Nb/TC11焊件接头塑性较差和显微组织不稳定的特点,对其进行热加工,分析热力作用对焊件接头显微组织与力学性能的影响。结果表明,热力作用对该焊件拉伸性能的影响不明显,焊态及热加工后的试样均在TC11合金基体上发生韧性断裂,并表现出极高的强度;焊后直接进行热处理时,焊件显微组织有所稳定化,但是焊缝组织脆性增加,室温冲击时发生穿晶解理断裂;在一定条件下进行等温变形与热处理后,焊件各部位显微组织均有所细化,焊缝组织中晶界呈现不连续分布,强化相弥散分布,焊件表现出良好的综合力学性能。     

变形温度对异种钛合金电子束焊件显微组织与力学性能的影响

研究等温和近等温锻造变形温度对电子束焊接的异种合金(Ti2AlNb金属间化合物与TC11两相钛合金)焊接界面的显微组织与接头拉伸性能的影响。采用OM、SEM对焊缝区组织及拉伸度样断口进行观察,并对接头的拉伸性能进行研究。结果表明:电子束焊接的Ti2AlNb/TC11异种合金焊接界面的显微组织和接头的拉伸性能对变形温度敏感,在950℃变形后,位于焊缝一侧的Ti2AlNb合金中O相的含量大大增加,而位于焊缝另一侧的TC11合金为等轴α相和条状α相的混合组织,但焊缝上仍可见到断续相连的晶界α/α2相;在1010℃变形后,TC11合金具有魏氏体组织特征,这时焊缝上的晶界α/α2相完全断开;经950℃变形的试样在室温拉伸时,在Ti2AlNb合金中发生脆性断裂,这与O相不易协调变形有关,经500℃高温拉伸时,合金表现出较高的强度和较好的塑性,这是由于焊接界面的α/α2相颗粒较小,断裂位置转移到TC11钛合金上所致;经1010℃变形的试样表现出一定的强度,但是塑性严重下降,这与TC11钛合金的魏氏组织特征有关;因此,异种合金进行等温变形时,须严格控制变形温度。     

焊后热处理对异种合金摩擦焊件组织与性能的影响

用金相观察、SEM分析和拉伸试验等方法研究不同的焊后热处理制度对异种合金(Ti2AlNb/TC11)线性摩擦焊接件显微组织与力学性能的影响。结果表明:仅进行时效热处理时,随着保温时间的延长或热处理温度的提高,焊缝两侧热影响区条状α/O相析出量不断增加,焊接接头强度也相应得到提高;固溶及时效热处理后,TC11合金侧热影响区在晶界上析出大量粗条状α相,Ti2AlNb合金侧热影响区晶界主要由条状O相构成,焊接接头强度超出母材TC11合金的强度。     

变形温度对Ti2AlNb/Ti60双合金焊接接头组织性能的影响

研究了近等温锻造温度对Ti2A1Nb/Ti60双合金焊接接头显微组织和力学性能的影响.结果表明:经不同温度近等温变形及相同热处理后,Ti2A1Nb/Ti60双合金试样焊缝组织得到明显细化,强度和塑性得到提高,均高于基体Ti60合金;随着变形温度的升高,Ti60合金热影响区显微组织中初生等轴α相逐渐减少,β转组织增多,片状α相变短变粗.因此,合金的室温拉伸强度逐渐升高,塑性逐渐下降;变形温度为1010℃的试样,其焊缝熔合区显微组织较为均匀,塑性相B2含量较多,焊件室温及600℃高温拉伸均表现出较好的强度与塑性匹配.     

等温变形对异种钛合金焊缝组织性能的影响

通过改变等温变形工艺参数探讨了焊缝显微组织的变化机理与焊件的室温拉伸性能。结果表明:在较低应变速率下,以较大变形量变形时,焊接界面晶粒细化与位错切过晶界和晶内的O/α2相条及O/α2发生拉长、颈缩而断开的机制有关,变形量小时则主要以位错切断晶界及晶内O/α2条为主。应变速率低(10-4s-1)和高(10-2s-1)时,出现的粗细不同条状O/α2相是与动态再结晶的响应速率有关。在980℃,以10-2～10-4s-1应变速率和30%～50%变形Ti2AlNb/TC11双合金焊接接头,可得到高于TC11合金的室温强度。     

热处理工艺对Ti2AlNb合金棒材显微组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及万能试验机研究了不同热处理工艺对Ti2AlNb合金显微组织及室温、高温力学性能的影响.结果 表明,该合金经980℃退火处理后,针状O相演变成片层状O相,等轴oα2相边缘的Rim O相析出增多,显微组织为B2基体+等轴α2+等轴O相+片层状O相+RimO相组织.相比锻态和不同固溶时效态试样,98...     

扫描预热对Ti2AlNb电子束接头组织及拉伸性能影响

采用电子束扫描对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金进行了250～550℃的预热及电子束焊接工艺试验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对接头显微组织特征进行了分析,分析了不同预热温度下焊缝的组织形貌,研究了预热对接头成形及其室温、高温拉伸性能的影响.结果表明,随着预热温度升高,焊...     

变形速率对摩擦焊接头组织与性能的影响

研究了变形速率对低合金结构钢３５ＣｒＭｏ摩擦焊接头组织与力学性能的影响。结果表明,增加变形速率可改善焊缝韧性。焊缝韧性改善的机理为近缝区晶粒细化和硬度降低。采用金相法、ＴＥＭ法对近缝区粒状组织精细结构进行了观察,粒状组织小鸟是由Ｍ－Ａ组成。指出增加变形速率使近缝区金属强化机制为位错强化、一定数量的岛状第二相强化和细晶粒强化。本文通过测试异种金属焊缝界面近区碳浓度的分布,探讨了变形速率对摩擦焊最高加     

热处理对Ti2AlNb/Ti60双合金接头组织及性能的影响

以连接加变形后的Ti2AlNb/Ti60双合金为对象,研究锻后不同热处理制度对双合金接头显微组织和力学性能的影响.结果表明:热处理制度对Ti60合金侧热影响区的相组成影响较小,但对相的形态、尺寸和数量具有一定的影响;随着固溶温度的升高或固溶时间的延长,双合金试样的强度增加,塑性下降;经过990℃/1h+750℃/4h热处理后的Ti2AlNb/Ti60双合金焊缝组织得到优化,强度和塑性均高于Ti60合金基体,双合金试样在室温及600℃高温均表现出较好的强度与塑性匹配.     

热变形对Ni－Ti－Nb宽滞后记忆合金显微组织和力学性能的影响

用电子探针和不同温度下的拉伸试验以及电阻法测量系统地研究了热变形对Ｎｉ４７．３Ｔｉ４３．８Ｎｂ８．９合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，随着热变形量的增大，β－Ｎｂ相粒子在合金中的分布趋于均匀、弥散；热加工变形可显著提高合金的塑性，但对屈服强度影响较小；合金的应变恢复率和相变滞后均随热变形量的增大而增大。确定了较为合适的热变形工艺：在８５０℃下变形７０％。     

Effect of microstructure on tensile properties and fracture behavior of intermetallic Ti2AlNb alloys

The tensile properties and fracture behaviors of Ti-22Al-27Nb and Ti-22Al-20Nb-7Ta alloys were investigated in the temperature range of 25-800℃ Three typical microstructures were obtained by ifferent thermomechanical processing techniques.The results indicate that the duplex microstructure has an optimum combination of tensile yield strength and ductility both at room and elevated temperatures.Adding Ta to Ti2AlNb alloy can improve the yield strength,especially at high temperature while retain a good ductility.The study on crack initiation and propagation in dedformed microstructure of Ti2AlNb alloys indicates that microstructure has ikmportant effect on the tensile fracture mechanism of the alloys.The cracks initiate within primary O/α2 grains along O/B2 boundaries or O phase laths in B2 matrix,and propagate along primary B2 grain boundaries for the duplex microstructure.The fracture mode is transgranular with ductile dimples for the duplex and the equiaxed microstructures,but intergranular for the lath microstructure.     

钛合金线性摩擦焊机头跳动对焊接质量的影响

简要介绍了钛合金线性摩擦焊过程中机头跳动的原因,着重分析了机头跳动对飞边形成及焊接界面的影响,并对由此产生的焊缝氧化物的分布特点进行了初步探讨,为线性摩擦焊机的设计与制造以及线性摩擦焊焊接工艺的制定提供了一定的试验依据.     

热变形温度对TC18钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了热变形温度从(tβ-25℃)～(tβ 20℃)变化时,对TC18钛合金模锻件显微组织和拉伸、冲击、断裂韧度等主要力学性能的影响.结果表明:合金强度随变形温度升高变化不大,均在1 200 MPa左右;而塑性、冲击韧性以及断裂韧度等性能指标对热变形温度变化反应敏感;两相区变形时获得双态组织,合金的塑性和冲击韧性较高,ψ≥40%,aKU≥40 J/cm2;但断裂韧度偏低,KIc＜50 MPa·m1/2.β区变形时获得片状组织,合金具有较高的断裂韧度,KIc＞50 MPa·m1/2;但塑性和冲击韧性较低,ψ≥20%,aKU≥25 J/cm2.在相变点附近变形时容易导致合金组织和性能出现不均匀性.     

热等静压处理对Ti6242合金铸件的组织和拉伸性能的影响

研究Ti6242合金铸件及经热等静压后的组织和拉伸性能变化,观察分析了熔炼铸坯和重力铸造铸件热等静压处理前后的组织,并测试了其拉伸性能。结果表明,热等静压消除了铸造时产生的缩松、缩孔等缺陷,增加了材料的抗拉强度。经热等静压处理后Ti6242合金铸件的抗拉强度(sm)为852 MPa,较熔炼铸坯的提升了9.2%,较重力铸造铸件的提升了3.3%。热等静压处理后Ti6242合金铸件的伸长率为6.32%,较熔炼铸坯的提升了13%,而较重力铸造铸件的降低了8.9%。     

Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe合金的热变形行为及本构方程的建立

通过热模拟压缩试验研究了Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe合金在变形温度950~1100 ℃,变形速率0.001~1 s^-1,最大变形程度50%条件下的热变形行为。结果表明：Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe合金的流变应力对热变形工艺参数（变形温度和变形速率）的敏感性较高,其真应力-真应变曲线具有峰值应力、应变软化和稳态流动特征。采用Arrhenius双曲正弦函数和多元回归处理法确定了合金在试验条件下的应力指数n、变形激活能Q等材料参数,建立了Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe合金高温变形本构关系模型。     

热变形温度对7085铝合金组织和性能的影响

对7085铝合金进行温度范围为350～450℃的恒应变速率热压缩实验,模拟其工业等温锻造过程。采用金相显微镜、扫描电镜、力学性能测试、剥落腐蚀测试以及应力腐蚀开裂(SCC)测试技术研究热变形温度对7085铝合金锻件的显微组织、力学性能、剥落腐蚀性能以及应力腐蚀性能影响。研究结果表明:在350和400℃下变形的合金在热压缩与压缩后缓冷过程中未发生再结晶,而在420和450℃下变形的合金再结晶迹象明显;7085变形态合金经固溶与时效处理后,合金时效态的再结晶程度以及平均晶粒尺寸随变形温度的升高而增大;7085合金时效态的室温强度随变形温度升高而减小,塑性降低不显著;不同温度变形的7085合金的断裂模式均为韧性断裂;随着变形温度的升高,7085合金T6态的抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀性能降低。     

异质钛合金线性摩擦焊接头形成过程及组织特征

对TC4和TC17异质钛合金线性摩擦焊接头形成及接头组织特征进行分析,并测量了动态平衡阶段的界面温度.结果表明,在摩擦初期界面容易产生大的磨损颗粒,摩擦过渡阶段两侧基体材料产生大的塑性变形,大的磨损颗粒被细化,摩擦界面开始产生高温粘塑性金属;动态平衡摩擦阶段高温粘塑性金属被均匀的挤出界面形成飞边,焊后界面两侧组织被细化.测温结果显示,摩擦过程中界面温度超过1 200℃,高于两基体材料的相变温度,TC17侧焊缝中形成再结晶β晶粒,TC4侧形成典型的魏氏组织,焊缝两侧的热力影响区产生明显的变形,组织均被拉长.     

保温时间对Ti2AlNb基合金高温拉伸强度的影响

高温拉伸试验标准仅规定保温时间下限,对保温时间上限没有提及.以Ti2AlNb基合金650℃高温拉伸试验为例,证明保温时间对拉伸强度结果有影响,提出对于这种高温拉伸试验过程出现保温时间效应的特殊材料,标准应明确规定各应变速率下的保温时间范围,保证不同检验部门试验结果的一致性和可对比性.