临时合金元素氢对TC4钛合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

周利^1,2，刘会杰³

1. 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室2. 江苏科技大学江苏省先进焊接技术重点实验室3. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室

摘 要：采用钨铼合金搅拌头对置氢0.1%,0.3%和0.5%（质量分数）的α+β双相TC4钛合金进行搅拌摩擦焊,通过焊后真空退火将氢从焊态接头中除去,研究了氢作为临时合金元素对TC4钛合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,氢含量对置氢钛合金焊态接头的微观组织和力学性能有很大影响。氢在焊接过程中几乎未从置氢钛合金中逸出并可以通过焊后真空退火除去。焊态接头中的亚稳相和含氢相在除氢过程中发生分解及转变,除氢后接头只由α及β两相组成,但焊态接头微观组织会影响除氢态接头中α和β两相比例及形态。氢含量越高,置氢钛合金本身的力学性能越低,其焊态接头的力学性能也越低。经过除氢处理后,不同氢含量的置氢钛合金性能得到恢复且趋向一致,其接头的性能差异也明显减小,而且除氢态接头的性能与未置氢钛合金接头的性能相当。

关键词：搅拌摩擦焊;钛合金;热氢处理;微观组织;力学性能;