預(yù)置填充層鈦-銅合金電子束焊接工藝研究.pdf

1、本文引入填充層對TA15鈦合金與QCr0.8鉻青銅進(jìn)行了真空電子束焊接，研究了工藝參數(shù)對接頭顯微組織及力學(xué)性能的影響。采用OM、SEM、EDS等手段對接頭的顯微組織進(jìn)行觀察，通過拉伸試驗(yàn)和顯微硬度測試對接頭力學(xué)性能進(jìn)行評定，并對斷口進(jìn)行分析。
　　直接電子束焊接試驗(yàn)表明，鈦側(cè)化合物層增大了接頭的脆性，導(dǎo)致拉伸試件斷裂在焊縫近鈦側(cè)，接頭平均抗拉強(qiáng)度211.8MPa，為銅母材抗拉強(qiáng)度的45.1％。采用V填充層，焊縫中大量的釩基固溶體減

2、小了接頭的脆性，但V填充層熔點(diǎn)高，較難完全熔化。而采用粉末冶金（V，Cu）填充層，接頭表面成形良好且力學(xué)性能亦可能滿足要求。通過填充層厚度與元素質(zhì)量比的對比試驗(yàn)，得到的優(yōu)選填充層厚度為0.7mm，銅釩質(zhì)量比為2：1。
　　采用優(yōu)選填充層進(jìn)行了鈦/銅電子束焊接工藝試驗(yàn)。工藝參數(shù)對接頭顯微組織的影響表明，焊接速度的改變對母材尤其是鈦的熔化量影響較大；隨著焊接束流增大，鈦的熔化量增大，鈦側(cè)化合物層的厚度增大，焊縫中生成化合物的數(shù)量增加；

3、掃描頻率的降低使接頭成形更好，但導(dǎo)致焊縫中鈦銅脆性化合物的增加；隨著束偏移量的增大，鈦的熔化量逐漸增大，焊縫中鈦銅化合物連續(xù)分布。
　　通過研究不同工藝參數(shù)對接頭力學(xué)性能的影響發(fā)現(xiàn)，在焊接束流20mA，焊接速度為420mm/min，掃描頻率100Hz，束偏移量0.2mm的工藝參數(shù)下，獲得的平均抗拉強(qiáng)度最高為389.3MPa，為銅母材強(qiáng)度的82.8%。斷口分析顯示拉伸試件斷裂的位置主要有焊縫近鈦側(cè)、近銅側(cè)及銅側(cè)熱影響區(qū)，焊縫近鈦側(cè)的