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高强钛合金TIG焊接工艺研究

冯靖 樊立民 耿乃涛 杨柳 武少杰 程方杰

冯靖, 樊立民, 耿乃涛, 杨柳, 武少杰, 程方杰. 高强钛合金TIG焊接工艺研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(6): 158-163. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.023
引用本文: 冯靖, 樊立民, 耿乃涛, 杨柳, 武少杰, 程方杰. 高强钛合金TIG焊接工艺研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(6): 158-163. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.023
Feng Jing, Fan Limin, Geng Naitao, Yang Liu, Wu Shaojie, Cheng Fangjie. Research on TIG welding process of high strength titanium alloy[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(6): 158-163. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.023
Citation: Feng Jing, Fan Limin, Geng Naitao, Yang Liu, Wu Shaojie, Cheng Fangjie. Research on TIG welding process of high strength titanium alloy[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(6): 158-163. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.023

高强钛合金TIG焊接工艺研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.06.023
基金项目: 天津市科技计划项目(项目编号:18ZXJMTG00140)
详细信息
    作者简介:

    冯靖(1999—),男,陕西榆林人,硕士研究生,主要研究方向为先进连接技术研究,E-mail:18851197936@163.com

    通讯作者:

    程方杰(1971—),工学博士,教授/博士生导师,主要研究方向为先进焊接工艺和电弧增材制造,E-mail:chfj@tju.edu.cn

  • 中图分类号: TF823, TG456

Research on TIG welding process of high strength titanium alloy

  • 摘要: 采用一种新型Ti-V-Mo系高强钛合金,通过TIG自动送丝和手动填丝两种方式进行了焊接工艺试验,对焊接接头的成形、组织和力学性能进行了分析测试。结果表明:两种焊接方式下的焊缝外观成形都很美观,没有飞溅和咬边等缺陷,焊道表面呈银白色;母材是一种等轴α相含量较高的双态组织,热影响区晶粒十分粗大,内部主要是针状α'相,焊缝区晶粒也十分粗大,主要由层片α相转变组织构成,含有少量针状α'相;自动送丝TIG和手动填丝TIG的接头抗拉强度分别为822 MPa和612 MPa,热影响区的冲击吸收功分别达到了72.2 J和84.9 J,表明该钛合金在TIG焊接工艺下,热影响区具有良好的韧性特征。
  • 图  1  接头取样示意(单位:mm)

    Figure  1.  Schematic of joint sampling (Unit:mm)

    图  2  拉伸试样尺寸示意(单位:mm)

    Figure  2.  Schematic of the tensile sample size (Unit:mm)

    图  3  硬度测试试验示意

    Figure  3.  Schematic of hardness test

    图  4  两种TIG焊接方式下的焊缝表面成型

    Figure  4.  Weld surface forming of two TIG welding methods

    图  5  两种TIG焊接方式下的焊缝截面成型

    Figure  5.  Weld cross-section forming of two TIG welding methods

    图  6  母材金相组织

    Figure  6.  Metallographic structure of base metal

    图  7  两种TIG焊接方式下的热影响区组织与焊缝微观组织

    Figure  7.  The microstructure of the heat affected zone and the weld of two TIG welding methods

    图  8  两种TIG焊接方式下焊缝的显微硬度分布

    Figure  8.  The micro-hardness distribution of welds of two TIG welding methods

    图  9  拉伸试样断裂位置

    Figure  9.  Fracture position of tensile specimen

    图  10  试样断口形貌

    Figure  10.  Fracture morphologies of sample

    图  11  焊缝及热影响区冲击功结果

    Figure  11.  Impact energy results of welds and heat-affected zone

    图  12  焊缝及热影响区断口形貌

    Figure  12.  Fracture morphologies of weld and heat-affected zone

    表  1  两种TIG方式下焊接参数

    Table  1.   Welding parameters of two TIG methods

    I/AU/Vvf/(m·min−1)vw/(m·min−1)
    自动TIG1229.60.360.26
    手工TIG80~1109.6
    下载: 导出CSV

    表  2  自动TIG和手工TIG焊拉伸性能

    Table  2.   Tensile properties of automatic TIG and manual TIG welding

    编号抗拉强度/MPa平均值/MPa
    ZD-TIG-1 728 822
    ZD-TIG-2 916
    SG-TIG-1 599 612
    SG-TIG-2 625
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2021-08-05
  • 刊出日期:  2021-12-31

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