Ti-6Al-4V雷射銲件高溫缺口強度評估

摘要

本研究为针对Ti-6Al-4V 雷射焊件，探讨在不同环境温度下(室温至450℃)其显微组织对缺口拉伸强度之影响，并与退火板材进行比较。Ti-6Al-4V 原始焊件显微组织主要为微细针状α-Ti 及晶界α-Ti 所组成，随时效温度的提升，针状α-Ti 有些许粗大化的现象。从硬度试验的结果显示，原始母材(HV330)硬度略低於原始焊件(HV369)，应与焊件具相对微细之显微组织有关，焊件经不同时效处理後硬度并无太明显之差异。高温缺口拉伸试验显示，母材之缺口拉伸强度随环境温度的升高，有大幅下降及延性增加之趋势。在室温下，704℃时效焊件相较於其他焊件有略高之缺口拉伸强度，但随环境温度的提高，缺口拉伸强度下降(1130MPa-900MPa)且比其他焊件略低。使用SEM 观察母材之破断面，随温度之提升会形成较大且深之穿晶窝穴状破裂特徵。在室温下，原始焊件及焊件经不同时效试片皆呈现与显微组织有关之穿晶破裂特徵，伴随晶界剪变之现象，随环境温度之提升，其破裂特徵转变为较延性破裂，於某些位置有明显窝穴状破裂特徵。