淬火对TC4钛合金激光焊接头超塑性变形行为的影响北大核心CSCD

采用光学显微镜和MTS810拉伸试验机等分析了不同工艺淬火后TC4钛合金激光焊接接头的超塑性变形行为和显微组织,研究了淬火对TC4钛合金激光焊接接头超塑性变形的影响。结果表明:淬火能够提高激光焊接接头的超塑性变形均匀性,且随着淬火温度的升高,激光焊接头超塑性变形均匀性提高;采用接头超塑性变形后焊缝与母材的截面收缩率之比K来表征接头变形后的均匀性,当淬火温度为1000℃,在变形温度940℃及应变速率10^(-4)s^(-1)下进行超塑性变形时,接头变形均匀性达到最大,此时K=0.9。     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形及微观组织演变

通过高温拉伸试验研究了Ti-6Al-4V合金的高温变形力学行为和超塑性,并对试样断口附近的组织进行了观察。结果表明,随着变形温度的升高或初始应变速率的降低,Ti-6Al-4V合金的流动应力明显减小;Ti-6Al-4V合金的最佳超塑性变形工艺参数为880℃/0.001s-1,最大延伸率为689%,峰值应力仅为30.03MPa;在超塑性拉伸过程中,试样变形区发生明显的动态再结晶,使片层状的α相晶粒破碎、细化和等轴化,促进超塑性的增加;随着变形温度的提高、变形量增大和变形时间的加长,再结晶α相发生了聚集长大,从而使显微组织明显粗化。对于双态组织的两相钛合金,最佳超塑性变形温度应低于或等于片层状α→β转变的终了温度。     

变形参数对TC21合金板材超塑性及组织演变的影响

利用CMT4104电子万能试验机研究了变形参数对TC21合金板材超塑性及组织演变的影响.结果表明,在所设定的试验区间内,TC21合金均可获得良好超塑性,最大伸长率可达964％;变形温度对TC21合金板材的超塑性影响显著,其主要与等轴α相含量密切相关;低应变速率和大的变形量都使TC21合金板材的再结晶晶粒粗化,晶粒长大过程主要与变形有关.     

淬火对TC4钛合金激光焊接头超塑性变形行为的影响

采用光学显微镜和MTS810拉伸试验机等分析了不同工艺淬火后TC4钛合金激光焊接接头的超塑性变形行为和显微组织,研究了淬火对TC4钛合金激光焊接接头超塑性变形的影响。结果表明:淬火能够提高激光焊接接头的超塑性变形均匀性,且随着淬火温度的升高,激光焊接头超塑性变形均匀性提高;采用接头超塑性变形后焊缝与母材的截面收缩率之比K来表征接头变形后的均匀性,当淬火温度为1000℃,在变形温度940℃及应变速率10~(-4)s~(-1)下进行超塑性变形时,接头变形均匀性达到最大,此时K=0.9。     

变形镁合金的塑性变形机制与动态再结晶

综述了镁合金的几种塑性变形机制，并介绍了ZK60合金在不同温度下的变形机制。同时综述了镁合金的动态再结晶机制，以及动态再结晶对变形和超塑性变形的作用。     

Ti75合金超塑拉伸时的变形行为和组织演变

拉伸实验表明Ti75合金具有较强的超塑变形能力,在800℃-900℃均可获得较高的延伸率,在900℃,vo=2 mm/min的条件下,延伸率达到1073%.动态再结晶为Ti75合金提供了等轴、细微、均匀的晶粒,使晶界滑移成为超塑变形的主要机制,晶间β相对α晶粒的转动和滑动起着调节作用,而位错运动既是变形机制,又是晶界滑动的调节机制.     

5A90铝锂合金电子束焊接头超塑性变形组织演变

对5A90铝锂合金电子束焊接头进行高温拉伸试验,使用光学显微镜观察试样变形过程中的组织演变,并对变形机理进行分析.结果表明,超塑性变形初期,接头超塑性变形机制以扩散导致的晶界迁移为主,焊缝细小等轴晶粒迅速长大.当应变大于100%时,接头中大晶粒开始发生动态再结晶,超塑性变形机制转变为动态再结晶机制.在超塑性变形过程中热影响区平均晶粒尺寸与焊缝平均晶粒尺寸逐渐接近,组织存在耦合均匀化过程.提出采用均匀化系数K来表征焊缝与热影响区的组织均匀化程度,随着变形的进行,K值逐渐升高.     

淬火对TC4钛合金焊接接头超塑性变形组织的影响

采用光学显微镜观察了淬火处理后TC4钛合金焊接接头的显微组织以及高温拉伸后的母材和焊缝的显微组织,用组织均匀性系数M来表征TC4钛合金焊接接头超塑性变形组织均匀化程度。结果表明:超塑性变形过程中,针状马氏体具有球化的趋势,母材组织的球化进程比焊缝组织的球化进程更快。淬火温度越高,焊缝针状马氏体的球化进程加快,母材针状组织球化变慢,系数M增大。淬火可以提升TC4钛合金焊接接头超塑性变形组织均匀性。     

超塑性TiAl基合金的显微组织特征

采用金相显微镜,扫描电镜和透射电镜,对超塑性拉伸变形后的Ｔｉ－１１Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ（质量分数）合金的显微组织进行了观察和分析。研究发现,ＴｉＡｌ基合金在超塑性变形过程中发生了动态再结晶现象,动态再结晶使晶粒显著细化。透射电镜观察结果表明,γ晶粒内有位错运动,位错运动导致γ晶粒内形成位错墙,位错网。这些显微组织特征与ＴｉＡｌ基合金的超塑性变形机理有着密切的关系。     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形中的组织演变及变形机制

920℃、应变速率为1×10.3和2×10.4 s.1时,对不同初始晶粒尺寸(2.6、6.5和16.2 μm)的Ti-6Al-4V合金进行超塑性拉伸变形.采用光学显微镜、透射电镜观察变形后的显微组织.结果表明,初始晶粒尺寸的不同对超塑性变形中的组织演变及变形机制有着显著的影响.拉伸变形中晶粒明显粗化,变形诱发晶粒长大是超塑性变形组织的重要特征之一;随着变形程度的增大,应变诱发的晶粒长大显著增大,并且远大于静态长大的增幅.对于细晶粒材料(2.6和6.5 μm),位错运动协调的界面滑动是其变形的主要机制.而对于晶粒较粗的材料(16.2 μm),超塑变形机制是晶界滑动与晶内位错运动的共同作用.随着晶粒尺寸的增大,以晶界滑动为主的变形方式逐渐转向以晶内位错运动为主.     

厚板TC4钛合金电子束焊接头组织演变规律

针对厚板TC4钛合金电子束焊接头组织不均匀性,研究焊接热输入对20 mm厚TC4钛合金的电子束焊接头组织演变规律的影响. 结果表明,采用中等热输入时,钛合金接头在熔宽和熔深方向均存在较大的不均匀性,接头上部的晶粒尺寸均大于中部和下部,焊缝上部和中部生成了晶间α相和粗大的魏氏组织,增加焊缝脆性,降低焊缝塑性. 增大焊接热输入会使晶粒和组织粗化,但是可以减小组织的不均匀性;而减小焊接热输入,会使晶粒和组织细化,但是组织不均匀性增大,且增加了气孔的数量. 焊缝组织的不均匀性会导致力学性能的梯度较大,焊缝组织越粗大,抗拉强度越小.     

变形参数对TA32合金的超塑性变形行为及微观组织演化的影响

针对我国自主研制的TA32高温钛合金,开展了在变形温度为895-935℃和应变速率为8.3×10_-4-1.32×10-2 s_-1条件下的高温拉伸变形试验研究,利用电子背散射技术(EBSD)表征了不同变形条件下的晶粒形貌、晶粒取向和分布规律。结果表明：TA32合金具有良好的超塑性变形能力,最大断裂延伸率能达到1141.8%。在高温和低应变速率条件下,晶粒的长大容易造成在变形后期真实应力出现上升现象。真实应力和断裂延伸率对变形温度、变形程度和应变速率均是敏感的,动态再结晶容易在高温或低应变速率条件下发生。动态再结晶程度随着变形温度的升高、应变速率的降低和变形程度的增大而增大,变形后的织构接近随机取向织构,原始晶粒得到等轴化,提高了晶粒尺寸的均匀性。在变形过程中,不连续动态再接晶是主要的动态再结晶机制,随着变形温度的升高、应变速率的降低和变形程度的增大,不连续动态再结晶的作用在增强,连续动态再结晶的作用则是在减弱。     

淬火温度及变形条件对钛合金激光焊接接头超塑性均匀变形的影响

通过高温拉伸试验研究了不同淬火温度及变形条件下TC4钛合金激光焊接接头的显微组织和超塑性变形均匀性,并引入焊缝与母材截面收缩率的比值(K)来表征接头的超塑性变形均匀性。结果表明:当变形条件相同时,随淬火温度升高,接头超塑性变形后,焊缝中的针状马氏体转变为片层状组织,母材从原始的α和β双相组织转变为单一的β相组织;淬火处理能够提高接头的超塑性变形均匀性,增加接头中的β相含量,随着淬火温度的升高接头的超塑性变形均匀性上升;淬火温度保持不变时,接头的超塑性变形均匀性随着变形温度的上升而增加,随着变形速率的上升而减少;当淬火温度为1000℃,变形温度为940℃及变形速率为10~(-4)s~(-1)时,接头的变形均匀性达到最大(K=0.9269)。     

激光焊接头超塑变形组织表征

采用高温拉伸研究激光焊接头超塑性变形行为,分析了焊缝及热影响区在超塑性变形过程中的显微组织演变规律,并提出采用等轴化系数来表征焊缝组织的等轴化进程,采用平均晶粒尺寸来表征热影响区组织的转变程度.结果表明,随着变形的进行,等轴化系数逐渐升高;在相同变形量时,变形温度升高或初始应变速率降低均有利于等轴化系数上升,促进焊缝超塑性变形的进行.随着变形的进行,热影响区平均晶粒尺寸逐渐升高;在相同变形量时,变形温度升高或初始应变速率降低均有利于平均晶粒尺寸上升,促进焊缝超塑性变形的进行.     

大晶粒FeAl合金超塑性变形的显微组织演变和变形激活能

本文对大晶粒ＦｅＡｌ金属间化合物塑性变形的微观组织演变进行了研究，并测定了其超塑性变形激活能，显微组织分析表明，合金的超塑性变形是一个晶粒变形，内部形成亚晶界，进而亚晶界向晶界转换，从而使晶粒得以细化的过程，Ｆｅ－３６．５Ａｌ，Ｆｅ－３６．５Ａｌ－１Ｔｉ和Ｆｅ－３６．５Ａｌ－２Ｔｉ合金变形激活能的测定值分别为３７０，２９０和２６０ｋＪ．ｍｏｌ＾－１大大低于其他的ＦｅＡｌ基合金蠕变激活能，表明超塑性     

工业态AZ31镁合金的超塑性变形行为

研究了工业态AZ31镁合金在温度 6 2 3～ 72 3K和应变速率 1× 10 -5～ 1× 10 -3 s-1范围内的超塑性变形行为。结果表明 ,工业态AZ31镁合金表现出良好的超塑性 ,其最高断裂延伸率达到 314%,应变速率敏感指数达 0 .4。显微组织观察和断口分析表明 ,工业态AZ31镁合金超塑变形主要由晶界滑动机制所控制 ,同时 ,动态再结晶也是合金超塑变形的一种协同机制。     

搅拌摩擦焊及氩弧焊接头的组织形貌

对1060铝合金进行了搅拌摩擦焊和氩孤焊,对比分析了2种工艺方法对铝合金焊接接头组织演变行为的影响,结果表明：双面氩弧焊接头组织表现出明显的铸态组织,并且靠近熔池的柱状晶沿母材向对接中心线显著增大,所产生的内应力增加了晶界开裂的倾向;搅拌摩擦焊接头比氩弧焊接头具有更为细小的晶粒和狭窄的焊接热影响区。焊核区由于动态再结晶具有细小的等轴晶粒,旁边存在一个特殊的组织形貌——热机影响区域。     

淬火对R60702焊接接头微观组织及耐腐蚀性影响研究

研究不同温度淬火处理对焊态R60702各区域微观组织及耐腐蚀性能的影响.结果表明,焊态R60702合金在α相区低温淬火,焊缝及热影响区为针状马氏体组织,母材为等轴晶组织,但金属间化合物在晶界处聚集.β相区高温淬火,焊缝及热影响区为稍粗针状马氏体组织,母材转变为细针状马氏体组织.耐腐蚀试验表明,两种组织均降低R60702合金的耐腐蚀性.     

稀土Yb2O3对TC4钛合金激光焊接头超塑变形行为的影响

通过添加稀土Yb2O3提高TC4钛合金激光焊缝的超塑性变形能力,改善接头的超塑性变形均匀性。研究结果表明,Yb2O3的加入能够降低焊缝超塑性变形流变应力,提高延伸率,增加接头变形均匀系数值。随着Yb2O3含量增加,焊缝纵向峰值流变应力和延伸率均先降低再升高,在6%时峰值流变应力最低为11.9MPa;延伸率最高为592.3 %,此时焊缝区域组织等轴化程度最高,焊缝的超塑性最好。横向变形时随着Yb2O3含量的增加,接头变形均匀系数K值呈现先增加后减小的趋势,含量为6 wt.%时的试样K值取到最大值为0.209。