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钛合金电子束热源热自压连接及接头组织与性能

邓云华  关桥  陶军  郭振玺  
【摘要】:提出了热自压连接方法,将集中热源熔化焊接的方式转变为非熔化加热,加热区高温金属的膨胀受到周围冷金属材料的限制,形成局域拘束应力应变场,对界面处高温热塑性状态金属产生挤压,实现待连接材料的固相连接。针对钛合金平板材料,借助于电子束热源,建立了可行的热自压连接工艺方案,并对连接接头的组织和力学性能进行了分析。热轧态TC4钛合金薄板热自压连接时,加热峰值温度低于TC4合金β转变温度,连接接头仍由α相和晶界β相组织,组织和显微硬度分布较均匀,在连接过程中回复和再结晶,原纤维状α晶粒向等轴α晶粒转变,择优取向特征减弱,连接接头的力学性能略低于母材,但仍处于同一强度水平。混合组织TC4钛合金刚性拘束热自压连接时,加热峰值温度低于TC4合金β转变温度,连接过程中未发生显著组织和晶体取向转变,接头的组织和显微硬度分布均匀,接头的拉伸力学性能与母材相当。

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