鈦合金與不銹鋼電子束焊接工藝優(yōu)化研究.pdf

1、本文對異種難焊材料鈦合金與不銹鋼進行了電子束焊接試驗,研究了添加不同組元、不同接頭形式和不同工藝參數(shù)對接頭組織和性能的影響。基于添加復合填充層的鈦合金與不銹鋼電子束焊接過程有限元分析,對氣孔、裂紋等焊接缺陷的產(chǎn)生和抑制方法進行了闡述,并對焊接工藝進行了進一步的優(yōu)化,最終獲得了高強度和較好塑性的鈦合金與不銹鋼電子束焊接接頭。
　　對于添加Cu、V組元的鈦合金與不銹鋼電子束焊接,設(shè)計了添加Cu/V復合填充層和添加QCr0.8過渡段兩種

2、接頭形式。當添加形狀優(yōu)化的Cu/V填充層進行焊接時,可以有效地避免焊縫下表面出現(xiàn)未熔V層,但在兩道焊縫界面處會生成σ-FeV,且焊縫中間存在未熔V層,接頭平均抗拉強度為298.9MPa。當添加QCr0.8過渡段進行焊接試驗時,接頭呈現(xiàn)脆性斷裂和塑性斷裂兩種斷裂模式,過渡段尺寸、焊接順序?qū)宇^強度和斷裂類型產(chǎn)生明顯影響。當過渡段尺寸X=1.5mm,并先進行QCr0.8/304SS的焊接時,接頭平均抗拉強度可達338MPa。
　　當添

3、加Cu、V、Cr組元進行鈦合金與不銹鋼電子束焊接時,單一的Cu-Cr合金層無法避免焊縫中TiFe、TiCr2等化合物的形成,接頭強度較低。當添加Cu-Cr/V復合層并先進行V層焊接時,接頭的組織結(jié)構(gòu)為304SS/ss(Fe,Cr)/Cu(s,s)/V(s,s)/Cu(s,s)/ss(Ti,V),接頭平均抗拉強度可達419MPa。
　　基于添加復合填充層的鈦合金與不銹鋼電子束焊接過程有限元模擬結(jié)果,對焊接接頭中的氣孔、裂紋缺陷進行了