Q960高强钢辅热搅拌摩擦焊接头组织演变与韧性 被引量：1

1

作者 陶庭芳 王铮 +1 位作者 虎雅雯 崔洪波 《材料工程》 北大核心 2025年第8期110-117,共8页

在搅拌摩擦焊接钢铁材料时添加辅热可有效减轻昂贵搅拌头的磨损。因此,采用底部辅热装置将Q960高强钢分别辅热至150℃和300℃后利用搅拌摩擦焊接技术完成钢板的焊接,并对焊缝微观组织和韧性进行分析。结果表明:底部添加辅热可有效消除... 在搅拌摩擦焊接钢铁材料时添加辅热可有效减轻昂贵搅拌头的磨损。因此,采用底部辅热装置将Q960高强钢分别辅热至150℃和300℃后利用搅拌摩擦焊接技术完成钢板的焊接,并对焊缝微观组织和韧性进行分析。结果表明:底部添加辅热可有效消除板厚方向的温差,在150℃辅热时,Q960高强钢搅拌摩擦焊接头底部缺陷消失,但300℃辅热时,搅拌头下压力明显降低,接头底部又生成缺陷。辅热搅拌摩擦焊接时,接头峰值温度逐渐升高,冷却速度随辅热温度的提高而降低。150℃低温辅热时,析出物长大不明显,硬度略有降低,接头韧性明显改善;300℃高温辅热时,接头发生显著回火现象,析出物严重粗化,从而导致接头韧性急剧恶化。因此,低温辅热既可获得无缺陷接头,又可有效提高Q960高强钢接头韧性。 展开更多

关键词 辅热搅拌摩擦焊接 Q960高强钢 微观组织 析出物 韧性

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9Cr-1.5W-0.15Ta耐热钢搅拌摩擦焊焊缝组织和冲击性能分析

2

作者 张超 周猛兵 +4 位作者 崔雷 陶欣 王军 王伟 刘永长 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期36-42,I0005,共8页

对9Cr-1.5W-0.15Ta耐热钢搅拌摩擦焊焊缝的微观组织演变和冲击性能进行了分析.结果表明,由于搅拌针剧烈的机械搅拌和焊接热循环的双重作用,搅拌摩擦焊缝区域内发生晶粒破碎、完全奥氏体化动态再结晶、晶界处M23C6相溶解和晶内M3C相析出... 对9Cr-1.5W-0.15Ta耐热钢搅拌摩擦焊焊缝的微观组织演变和冲击性能进行了分析.结果表明,由于搅拌针剧烈的机械搅拌和焊接热循环的双重作用,搅拌摩擦焊缝区域内发生晶粒破碎、完全奥氏体化动态再结晶、晶界处M23C6相溶解和晶内M3C相析出,焊后较大的冷却速率抑制晶粒长大,促进了马氏体转变.在−100~20℃温度内进行了冲击试验,随着冲击试验温度的增加,母材和FSW焊缝的冲击吸收能量均表现为单调增大的特征,同时冲击断裂模式由脆性断裂逐渐转变为延性断裂.由于FSW焊缝中板条马氏体的形成、“针状”M3C碳化物的析出,FSW焊缝的硬度显著增大,并且在相同温度下FSW焊缝的冲击韧性发生降低,韧—脆转变温度由母材的−50℃升高至−40.2℃. 展开更多

关键词 9Cr-1.5W-0.15Ta耐热钢 搅拌摩擦焊 微观组织 冲击韧性 韧—脆转变温度

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GH4169高温合金惯性摩擦焊接头动态再结晶过程 被引量：12

3

作者 杨军 楼松年 +2 位作者 周昀 严隽民 时渭清 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2002年第2期8-11,共4页

当温度、应变、应变速率达到一定条件时 ,GH4 16 9镍基高温合金在惯性摩擦焊接过程中易发生动态再结晶。本文研究结果表明 ,由于GH4 16 9合金惯性摩擦焊接时间很短 ,动态再结晶进行得相当充分 ,而动态回复不足 ,在动态再结晶的过程中还... 当温度、应变、应变速率达到一定条件时 ,GH4 16 9镍基高温合金在惯性摩擦焊接过程中易发生动态再结晶。本文研究结果表明 ,由于GH4 16 9合金惯性摩擦焊接时间很短 ,动态再结晶进行得相当充分 ,而动态回复不足 ,在动态再结晶的过程中还可以看到有些结晶过程还处于形核阶段 。 展开更多

关键词 GH4169高温合金 惯性摩擦焊 动态再结晶 焊接接头

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低碳Ti-Nb系列钢焊后显微组织和性能 被引量：18

4

作者 尹桂全 高甲生 +1 位作者 洪永昌 陈锐 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期71-74,共4页

研究了焊接热模拟工艺参数中 ,冷却时间t8/ 5对Ti N和Ti Nb N两种成分系列钢热影响区 (HAZ)显微组织和冲击韧性的影响。用光学显微镜和电子显微镜 (SEM ,TEM)观察了不同试样的HAZ中 ,铁素体 (F)和粒贝组织的特征 ,特别是M -A组元的形态... 研究了焊接热模拟工艺参数中 ,冷却时间t8/ 5对Ti N和Ti Nb N两种成分系列钢热影响区 (HAZ)显微组织和冲击韧性的影响。用光学显微镜和电子显微镜 (SEM ,TEM)观察了不同试样的HAZ中 ,铁素体 (F)和粒贝组织的特征 ,特别是M -A组元的形态、数量和分布 ,分析了不同冷却速度产生的显微组织与冲击韧度的关系 ,探讨了微量合金元素Ti、Nb、N的添加对焊后试样HAZ组织和韧性所起的作用。结果表明 ,随t8/ 5趋缓 ,Ti N系列钢中F数量增加 ,粒贝数量减少 ,M -A组元由长条状变为方块状 ,韧性相应大幅提高。而Nb的添加抑制了F的生成 ,有利于产生侧板条状粒贝 。 展开更多

关键词 冷却速度 显微组织 韧性 低合金钢

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7050铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的组织与冲击韧性 被引量：9

5

作者 丁成钢 周海 +1 位作者 胡飞 董春林 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期27-30,共4页

用优选后的工艺参数对6.3 mm厚7050铝合金板进行搅拌摩擦焊对接焊接,分析了接头的组织与冲击韧性。结果表明:接头的焊核和轴肩影响区组织为细小等轴晶,热影响区组织稍有粗化现象,前进侧热机影响区晶粒发生了较大程度的变形,后退侧晶粒... 用优选后的工艺参数对6.3 mm厚7050铝合金板进行搅拌摩擦焊对接焊接,分析了接头的组织与冲击韧性。结果表明:接头的焊核和轴肩影响区组织为细小等轴晶,热影响区组织稍有粗化现象,前进侧热机影响区晶粒发生了较大程度的变形,后退侧晶粒变形程度较小;接头显微硬度呈"W"形分布,热影响区和热机影响区的硬度较低,母材和焊核区的硬度较高,焊核区硬度从底部到顶部依次增大;接头冲击韧性优于母材的,焊核区、热影响区和母材冲击断口中有较多的韧窝,呈典型的韧性断裂特征。 展开更多

关键词 7050铝合金 搅拌摩擦焊 焊接接头 显微组织 冲击韧性

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变形速率对摩擦焊接头组织与性能的影响 被引量：3

6

作者 崔兰 霍立兴 +3 位作者 张玉凤 荆洪阳 杨新歧 钱跃东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期11-15,共5页

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... 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，粒状组织小岛是由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温度的影响，增加变形速率可使摩擦界面的最高加热温度下降。 展开更多

关键词 摩擦焊 变形速率 强韧性 显微组织 焊接接头

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转速对水下搅拌摩擦焊接7A04-T6铝合金组织与性能的影响 被引量：10

7

作者 王文 李天麒 +2 位作者 乔柯 徐瑞琦 王快社 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期32-38,共7页

对7A04-T6铝合金板进行水下搅拌摩擦焊接(FSW),研究转速对水下FSW接头组织和力学性能的影响。结果表明:水下FSW接头的硬度最小值均位于热机械影响区。高转速条件下(950r/min)接头的硬度分布呈现"W"形,焊核区平均硬度值高于低... 对7A04-T6铝合金板进行水下搅拌摩擦焊接(FSW),研究转速对水下FSW接头组织和力学性能的影响。结果表明:水下FSW接头的硬度最小值均位于热机械影响区。高转速条件下(950r/min)接头的硬度分布呈现"W"形,焊核区平均硬度值高于低转速条件下(475,600,750r/min)接头的硬度值。当焊速恒定为235mm/min,转速从475r/min提高到750r/min时,接头焊核区的析出相随转速的增大逐渐粗化,接头抗拉强度系数从89.71%降低到82.33%;当转速升高到950r/min时,析出相发生固溶时效,呈现细小弥散的分布特征,接头的强度系数提高到89.04%。接头具有较高的应变硬化能力,塑性伸长率较高。水下FSW接头的拉伸断口均呈现微孔聚合和解理混合断裂特征。 展开更多

关键词 水下搅拌摩擦焊接 7A04铝合金 转速 组织 力学性能

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转速对铝铜层状复合板搅拌摩擦焊接接头组织性能的影响 被引量：4

8

作者 乔柯 王快社 +3 位作者 王文 吴楠 李天麒 郭韡 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期35-40,共6页

采用搅拌摩擦焊接(FSW)对铝铜层状复合板进行焊接,研究转速对焊接接头组织性能的影响。结果表明:FSW接头在焊缝区域内铝铜金属呈层状分布;随着搅拌头转速的增大,焊核区(NZ)中铝与铜晶粒尺寸增大;转速为1180 r/min时,铝层焊缝中心区域平... 采用搅拌摩擦焊接(FSW)对铝铜层状复合板进行焊接,研究转速对焊接接头组织性能的影响。结果表明:FSW接头在焊缝区域内铝铜金属呈层状分布;随着搅拌头转速的增大,焊核区(NZ)中铝与铜晶粒尺寸增大;转速为1180 r/min时,铝层焊缝中心区域平均显微硬度为33.0 HV,超过母材显微硬度,抗拉强度为127.21 MPa;转速为750 r/min时,铜层焊缝中心区域平均显微硬度为99.7 HV,达到母材显微硬度的82.05%;孔洞缺陷是造成接头力学性能较低的主要原因。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊接 铝铜层状复合板 转速 微观组织 力学性能

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厚板铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击性能

9

作者 张忠科 张剑飞 +1 位作者 于洋 王希靖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期3936-3940,共5页

采用搅拌摩擦焊对厚度为30mm的2A12铝合金板材进行对焊连接,分析了接头不同厚度处的微观组织与冲击性能。结果表明:随着热输入量的减少,接头上层的晶粒相比于下层出现了粗化现象,导致接头上层区域的冲击韧性低于下层。焊核区晶粒最为细... 采用搅拌摩擦焊对厚度为30mm的2A12铝合金板材进行对焊连接,分析了接头不同厚度处的微观组织与冲击性能。结果表明:随着热输入量的减少,接头上层的晶粒相比于下层出现了粗化现象,导致接头上层区域的冲击韧性低于下层。焊核区晶粒最为细小,热机影响区次之,热影响区晶粒最为粗大;焊核区的冲击韧性高于热影响区,热机影响区由于存在微型裂纹,所以冲击韧性最低。焊核区上层的晶粒尺寸小于热机影响区下层的晶粒尺寸,但焊核区上层的冲击韧性低于热机影响区下层的冲击韧性,这是由于焊核区所含的Al_2CuMg脆性第二相的数量较多。焊接接头冲击韧性的变化不仅与焊缝不同区域的微观组织变化有关,还与该区域的第二相数量有关。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 2Al2铝合金 厚板 显微组织 冲击韧性

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FSP制备TiO_(2)铝基复合材料的组织与性能研究

10

作者 张亮 王天顺 +2 位作者 徐鑫月 王会霞 崔伟 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期384-392,共9页

为了解决铝基复合材料强韧性的问题,采用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)的方法制备TiO_(2)铝基复合材料。分别采用显微组织观察试验、拉伸试验和显微硬度试验等方法,对复合材料的强化机理、显微组织以及力学性能进行表征... 为了解决铝基复合材料强韧性的问题,采用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)的方法制备TiO_(2)铝基复合材料。分别采用显微组织观察试验、拉伸试验和显微硬度试验等方法,对复合材料的强化机理、显微组织以及力学性能进行表征与分析。结果表明,TiO_(2)的加入对复合材料具有细化晶粒作用,FSP改变了铝合金的结晶形式,由无形核的连续性动态再结晶转变为颗粒刺激形核机制;FSP制备TiO_(2)铝基复合材料的抗拉强度及显微硬度均得到了提高,当添加量达到4.8%(质量分数)时,复合材料的抗拉强度达到456 MPa,硬度值达到130 HV,与未添加颗粒相比较,分别提高了17%和16%,而延伸率仅下降了4%。FSP制备TiO_(2)铝基复合材料不仅可以有效提高力学性能,可以改善强韧性不匹配的问题,研究结果可为新型复合材料的应用提供理论基础和技术参考。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 搅拌摩擦加工 铝合金 复合材料 强韧性 显微组织

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AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头组织和冲击性能分析 被引量：8

11

作者 张彦军 丁成钢 +1 位作者 权高峰 董春林 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第3期106-107,共2页

采用搅拌摩擦焊方法对厚度为6mm的AZ31镁合金轧制板进行对接焊,研究了其焊接接头的微观组织和冲击性能。结果表明:焊接接头的焊核区组织为细小、均匀的等轴晶,热影响区晶粒局部细化;焊接接头的冲击性能高于母材;其冲击断口虽均呈韧脆混... 采用搅拌摩擦焊方法对厚度为6mm的AZ31镁合金轧制板进行对接焊,研究了其焊接接头的微观组织和冲击性能。结果表明:焊接接头的焊核区组织为细小、均匀的等轴晶,热影响区晶粒局部细化;焊接接头的冲击性能高于母材;其冲击断口虽均呈韧脆混合型,但焊核、热影响区的塑性断裂特征较母材明显。 展开更多

关键词 镁合金 搅拌摩擦焊 组织 冲击韧性

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焊接参数对铁素体不锈钢搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响 被引量：6

12

作者 唐文珅 杨新岐 +1 位作者 李胜利 李会军 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期115-121,共7页

对4mm厚T4003铁素体不锈钢进行搅拌摩擦焊接工艺实验,研究焊接参数对接头组织特征、硬度分布及常温和低温冲击韧性的影响。结果表明:接头搅拌区和热力影响区由铁素体和马氏体双相组织构成;接头搅拌区组织沿试样厚度方向存在非均质性,且... 对4mm厚T4003铁素体不锈钢进行搅拌摩擦焊接工艺实验,研究焊接参数对接头组织特征、硬度分布及常温和低温冲击韧性的影响。结果表明:接头搅拌区和热力影响区由铁素体和马氏体双相组织构成;接头搅拌区组织沿试样厚度方向存在非均质性,且随转速的降低及焊接速率的增加越发显著;转速从150r/min增加至250r/min,前进侧热力影响区组织呈现小梯度过渡趋势,无明显变形拉长特征。焊缝硬度分布相对均匀,其最高硬度为290HV,约为母材的1.87倍。焊接参数和温度对接头的冲击吸收功有较大影响:常温(20℃)下,热影响区为母材的90%～92%,搅拌区为母材的85%～103%;低温(-20℃)下,热影响区为母材的87%～97%,搅拌区为母材的82%～95%,表明焊缝区仍具有较好强韧匹配。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 铁素体不锈钢 微观组织 冲击韧性

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静止轴肩搅拌摩擦搭接接头的成形与冲击性能研究 被引量：1

13

作者 王玉晓 张利国 +1 位作者 周振鲁 吕赞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第21期162-164,共3页

以2024-T4铝合金为研究对象,研究了静止轴肩搅拌摩擦搭接焊接头的成形和冲击性能。结果表明,利用静止轴肩可获得表面无弧纹、小飞边、内部钩状缺陷和冷搭接高度较低的搭接接头。前进侧搅拌针作用区边缘的冲击韧性最低,焊核区次之,后退... 以2024-T4铝合金为研究对象,研究了静止轴肩搅拌摩擦搭接焊接头的成形和冲击性能。结果表明,利用静止轴肩可获得表面无弧纹、小飞边、内部钩状缺陷和冷搭接高度较低的搭接接头。前进侧搅拌针作用区边缘的冲击韧性最低,焊核区次之,后退侧搅拌针作用区边缘与两侧的轴肩作用区边缘具有较高的冲击韧性。 展开更多

关键词 静止轴肩 搅拌摩擦搭接焊 冲击韧性 组织

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转速对TRIP钢搅拌摩擦焊接头组织性能的影响 被引量：1

14

作者 张升懿 王快社 +2 位作者 乔柯 王文 袁胜男 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期56-61,共6页

用搅拌摩擦焊接(friction stir welding,FSW)对相变诱发塑性(transformation-induced plasticity,TRIP)钢焊接,研究转速对TRIP钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:FSW接头焊合区(stir zone,SZ)和热机械影响区(thermo-mechanically af... 用搅拌摩擦焊接(friction stir welding,FSW)对相变诱发塑性(transformation-induced plasticity,TRIP)钢焊接,研究转速对TRIP钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:FSW接头焊合区(stir zone,SZ)和热机械影响区(thermo-mechanically affect zone,TMAZ)晶粒细化、残余奥氏体含量降低,有大量马氏体生成;热影响区(heat-affected zone,HAZ)晶粒粗化、残余奥氏体含量降低,无马氏体生成。相比母材,FSW接头SZ和TMAZ显微硬度提升,HAZ显微硬度下降;低转速下,FSW接头中残余奥氏体含量较高,接头的抗拉强度912 MPa,达到母材的92.9%。母材和接头断口均呈韧性断裂特征。 展开更多

关键词 TRIP钢 搅拌摩擦焊接 转速 显微组织 力学性能

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U75V轨道钢线性摩擦焊工艺研究 被引量：1

15

作者 苏宇 李文亚 +3 位作者 马铁军 杨夏炜 马良 窦晓牧 《精密成形工程》 2019年第6期14-23,共10页

目的提高及改善目前轨道连接与修复的质量。方法采用线性摩擦焊(LFW)的方法,对高碳轨道钢(U71Mn)在不同参数下进行了焊接试验,并对其微观组织和力学性能进行了表征。结果焊接参数对接头质量起着决定性的作用。根据焊后接头的微观组织差... 目的提高及改善目前轨道连接与修复的质量。方法采用线性摩擦焊(LFW)的方法,对高碳轨道钢(U71Mn)在不同参数下进行了焊接试验,并对其微观组织和力学性能进行了表征。结果焊接参数对接头质量起着决定性的作用。根据焊后接头的微观组织差异,可将其分为4个部分:焊缝中心区(WCZ)、热力影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)和母材(BM)。BM为珠光体和上贝氏体的混合组织,TMAZ由珠光体和少量马氏体组成。在WCZ中,由于受到的热力耦合作用的增强和更高的冷却速率,该区域马氏体含量进一步增加。在拉伸试验中,所有试样均在WCZ处发生断裂,接头的最大抗拉强度达到BM强度的86.6%。此外,WCZ中存在大量马氏体,在增加焊缝显微硬度的同时也降低了焊缝的冲击韧性。结论采用LFW的方法可以得到焊接质量优良的轨道钢接头。 展开更多

关键词 线性摩擦焊 轨道钢 微观组织 抗拉强度 显微硬度 冲击韧性

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异态TC17钛合金线性摩擦焊接头微观组织与断裂韧性研究

16

作者 马核 李菊 +3 位作者 王月 李晓红 张田仓 张彦华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第21期71-77,共7页

根据钛合金双性能整体叶盘制造的需要,研究了异态(双态组织与网篮组织)TC17钛合金线性摩擦焊接头的微观组织与断裂韧性。结果表明,接头焊合区(WZ)为剧烈破碎的含亚稳定相细晶组织,热力影响区(TMAZ)为热塑性变形组织,且部分初生αp相发... 根据钛合金双性能整体叶盘制造的需要,研究了异态(双态组织与网篮组织)TC17钛合金线性摩擦焊接头的微观组织与断裂韧性。结果表明,接头焊合区(WZ)为剧烈破碎的含亚稳定相细晶组织,热力影响区(TMAZ)为热塑性变形组织,且部分初生αp相发生了溶解。焊态接头WZ与TMAZ的断裂韧性与母材相比有较大幅度降低,产生了明显的脆性倾向,而焊后退火热处理可使接头中的亚稳定相分解并形成平衡态α+β组织,可在一定程度上缓解接头的脆性倾向。 展开更多

关键词 钛合金 线性摩擦焊(LFW) 微观组织 断裂韧性 断裂机制

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焊后热处理对高氧TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接头组织及性能的影响 被引量：3

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作者 常川川 李菊 +1 位作者 张田仓 郭德伦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10109-10113,共5页

对高氧TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接头进行热处理,研究了不同热处理温度对异质钛合金线性摩擦焊接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:异质钛合金线性摩擦焊接头焊缝区在TC17侧形成亚稳定β相,在高氧TC4侧形成针状马氏体相。经过热处... 对高氧TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接头进行热处理,研究了不同热处理温度对异质钛合金线性摩擦焊接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:异质钛合金线性摩擦焊接头焊缝区在TC17侧形成亚稳定β相,在高氧TC4侧形成针状马氏体相。经过热处理后,板条状α相在晶界处析出,针状α相在晶粒内部析出,并且残余α相在保温过程中发生分解,随着热处理温度的升高,析出相逐渐长大。接头焊缝及热力影响区显微硬度在热处理后显著增加。裂纹尖端张开位移(Crack tip opening displacement,CTOD)试验结果表明:接头断裂韧性薄弱区域在焊缝区及TC17侧热力影响区,热处理温度的升高可以明显提高接头薄弱区域的断裂韧性。 展开更多

关键词 线性摩擦焊 异质钛合金 焊后热处理 微观组织 显微硬度 断裂韧性

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