TC4钛合金扩散焊接头剪切疲劳性能研究

摘要

为了研究钛合金扩散焊接头在航空航天领域焊接性能的稳定性,制备了双搭接形式的接头试样,在温度为910℃、压力为3.4 MPa条件下对TC4钛合金板材进行扩散连接,并对双搭接接头试样开展静强度试验,获得试样在焊缝界面处的平均剪切强度约为199.4 MPa,试样断裂前后接头没有发生明显的塑性变形.此外,对双搭接接头试样还开展了不同载荷水平下的疲劳性能试验.结果表明:疲劳试样存在3种不同破坏模式.在高载荷水平下,试样会在切应力主导下发生基板与搭接板的完全脱焊;在低载荷水平下,试样会在正应力主导下发生基板沿厚度方向的断裂;在中等载荷水平下,试样先发生局部脱焊随后沿基板厚度方向断裂.在上述失效模式分析的基础上,结合疲劳寿命试验数据分别得到接头的正应力-寿命和切应力-寿命曲线.