TA15合金TIG焊及焊后氢处理对接头组织和性能的影响

摘要

本文研究了不同TIG焊接工艺参数及焊后氢处理对TA15合金焊接接头组织和性能的影响；并初步建立了TA15合金TIG焊接接头组织转变模型及熔合区气孔形成机制。利用金相显微镜、透射电子显微（TEM）镜观察了焊缝的组织形貌。利用扫描电镜（SEM）观察了拉伸断口形貌。在CMT5305型电子万能力学试验机和HV-5型维氏硬度计上进行力学性能测试。
　　研究结果表明，减小焊接电流或者加快焊接速度将引起熔池面积变小，焊接接头处出现气孔、减薄，熔合区出现冷裂纹。增大焊接电流使焊缝区组织粗大，晶粒内部针状马氏体增多，接头硬度、强度和塑性都有所提高。开坡口使接头熔池面积变小，熔宽减小。焊缝铸造组织和热影响区晶粒有所细化，晶界明显，α′相增多。两次重熔组织粗大，焊缝区β晶粒内α相网篮状排列，强度和塑性略有提高，但随着重熔次数的增加，组织更加粗大，强度和塑性都呈下降趋势。装配间隙会引起严重地焊接变形与减薄，开坡口对消除缺陷有一定的作用。拉伸断口有明显的撕裂棱和平台区域，断裂方式是沿晶断裂，有较浅的、不均匀的韧窝区域。
　　TA15合金TIG焊缝以联生结晶形成的β柱状晶为主，垂直于熔合线竖直向焊缝表面以平面晶方式生长。焊缝精细结构主要是板条α′钛马氏体。气孔特征研究表明，钛合金TIG焊产生形状规则，尺寸小、孔壁光滑的冶金特征气孔，乃气体依附“气孔核”聚集长大所致，与表面污染有关。
　　经过700/3h℃渗氢处理，TA15合金中形成平行排列的条状δ氢化物，对组织形貌产生了模糊作用，焊缝区大晶粒的内部产生了大量的针状马氏体α

目录

TA15 合金TIG 焊及焊后氢处理对接头组织和性能的影响

EFFECTS OF TIG AND THERMOHYDROGEN PROCESSING ONMICROSTRUCTURE ANDPROPERTIES OF WELDED JOINT INTA15 ALLOY

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 钛及钛合金的焊接性能

1.3 钛合金的焊后热处理技术

1.4 本文的研究目的和研究内容

第2章 材料及试验方法

2.1 试验材料及试样制备

2.2 试验方法

第3章 焊接工艺对TA15合金焊接接头组织的影响

3.1 不同TIG焊接工艺对TA15合金微观组织的影响

3.2 TA15合金TIG焊接头组织转变模型

3.3 本章小结

第4章 TIG焊接工艺对TA15合金性能的影响

4.1 不同TIG焊接工艺对TA15合金力学性能的影响

4.2 典型焊接件拉伸断口分析

4.3 钛合金TIG焊气孔形成机理研究

4.4 本章小结

第5章 热处理对焊接接头组织和力学性能的影响

5.1 真空热处理对TA15合金焊接件显微组织影响

5.2 渗氢处理对TA15合金焊接接头显微组织的影响

5.3 共析处理对TA15焊接接头显微组织的影响

5.4 除氢处理对TA15焊接接头显微组织的影响

5.5 不同热处理工艺对焊接接头力学性能的影响

5.6 焊接件的拉伸断口分析

5.7 本章小结

结 论

参 考 文 献

攻读硕士期间发表的论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢