TC4钛合金搅拌摩擦焊厚度方向的显微组织
来源期刊：金属学报2015年第11期
论文作者：姬书得 温泉 马琳 李继忠 张利
文章页码：1391 - 1399
关键词：搅拌摩擦焊;TC4钛合金;温度峰值;显微组织;抗拉强度;
摘 要：采用搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)实现了2 mm厚TC4钛合金连接,结合数值模拟结果研究了温度分布对焊缝沿厚度方向显微组织特征和接头力学性能的影响规律.结果表明,当焊接速率为50 mm/min且转速为300 r/min时,靠近焊缝表面的材料温度峰值超过b相变温度.随着到焊缝表面距离的增加温度峰值逐渐变小,靠近焊缝底部的材料未超过b相变温度.在温度峰值超过b相变的焊缝区域,显微组织是由初生a相、板条状a相和剩余转变b相组成,且焊缝内部的板条状a相尺寸大于近表面区域.焊缝底部受到动态再结晶作用,呈现尺寸较小的a和b双相组织,且b相在a相基体上分布更均匀.当转速提高到350 r/min时,沿焊缝厚度方向上的超过b相变温度的区域变宽,板条状a相所占面积和尺寸增大,组织中出现板条状a相丛.取向不同的板条状a相散乱分布于组织中,阻碍裂纹扩展,利于接头的抗拉强度.
姬书得1，温泉1，马琳1，李继忠2，张利1
1. 沈阳航空航天大学航空航天工程学部2. 北京航空制造工程研究所
摘 要：采用搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)实现了2 mm厚TC4钛合金连接,结合数值模拟结果研究了温度分布对焊缝沿厚度方向显微组织特征和接头力学性能的影响规律.结果表明,当焊接速率为50 mm/min且转速为300 r/min时,靠近焊缝表面的材料温度峰值超过b相变温度.随着到焊缝表面距离的增加温度峰值逐渐变小,靠近焊缝底部的材料未超过b相变温度.在温度峰值超过b相变的焊缝区域,显微组织是由初生a相、板条状a相和剩余转变b相组成,且焊缝内部的板条状a相尺寸大于近表面区域.焊缝底部受到动态再结晶作用,呈现尺寸较小的a和b双相组织,且b相在a相基体上分布更均匀.当转速提高到350 r/min时,沿焊缝厚度方向上的超过b相变温度的区域变宽,板条状a相所占面积和尺寸增大,组织中出现板条状a相丛.取向不同的板条状a相散乱分布于组织中,阻碍裂纹扩展,利于接头的抗拉强度.
关键词：搅拌摩擦焊;TC4钛合金;温度峰值;显微组织;抗拉强度;
