IT亚文化

    最近更新

    您现在的位置: 首页 > 钛谷金属交易中心:铼合金与钛合金搅拌摩擦焊的试验研究

    钛谷金属交易中心:铼合金与钛合金搅拌摩擦焊的试验研究

    作者:  来源:  时间:2020-02-13 11:29:56  阅读:
      采用一种以粉末冶金成形的钨- 铼合金材料作为钛合金搅拌摩擦焊焊接头对TC4钛合金进行了搅拌摩擦焊的试验研究。结果显示TC4钛合金搅拌摩擦焊接头的强度几乎达到母材强度(895MPa),但是接头的延伸率相对较低,钛谷金属交易中心焊接方法的工艺参数有待优化,焊接过程保护有待完善。仔细测量和观察发现,搅拌头并未出现剧烈磨损,而是完全被焊缝钛合金材料粘着和填充,焊缝中也容易出现孔洞缺陷[33]。这与材料超塑性、焊接工艺参数的选择等有关,后续研究还需要对搅拌头进行改进,如表面镀膜等。
     
      进一步研究显示,用PCBN与W-Re合金制作搅拌头能够得到焊缝成形美观、内部无缺陷的搅拌摩擦焊接头。钛合金FSW接头强度与母材相比有所下降。接头的断后伸长率与母材相比明显降低:随着焊接热输入的增加,接头的抗拉强度和断后伸长率均降低。在钛合金的FSW过程中,搅拌头前方轴肩附近的温度梯度最大,而在搅拌头后方轴肩附近的温度梯度最小:焊缝中心的峰值温度超过钛合金的相变温度区间,由焊缝中心向外峰值温度逐渐降低[34]。这些研究为找寻合适的材料研制钛合金FSW工具和相应的装备以及制定加工工艺提供了依据。
     
      后续研究通过加入一定量的氢改变钛合金的塑性,降低对搅拌头性能的要求,从而更好地实现搅拌摩擦焊,争取将搅拌摩擦焊的最高温度控制在相变点附近,而氢可通过焊后去氢处理消除[35]。钛谷金属交易中心对置氢后钛合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能的研究[36] 发现:置氢后,TC4 钛合金搅拌摩擦焊比传统钛合金搅拌摩擦焊表面成形性更好,组织及力学性能良好,热机加工性能得到明显改善,接头组织相对细小,热影响区因热和变形的共同作用使得α相与β相发生变化,进而改善焊缝性能,但应注意控制氢的量,置氢0.1%的钛合金要比置氢0.4%的钛合金塑性更好。
     
    结束语
      通过研制A-TIG焊可以使TIG高效地应用在钛合金焊接中,减少或消除了TIG等电弧焊接在钛合金焊接中所可能产生的缺陷,使得其成为焊接钛合金中最为便捷成本最低的焊接方法。改进激光焊接方法采用复合热源焊接,不仅弥补了激光焊焊接工作厚度相对较小的缺点,而且也减少了焊接中可能出现的缺陷,同时也降低了成本,提高了效率。对等离子焊接在焊接大厚度焊缝中依旧具有其独特的优势,其穿孔深熔焊存在的监控困难和热输入较大,焊缝质量欠佳问题是亟需解决进而提高焊接质量的问题,钛谷金属交易中心稳定起弧动态控制方法是一种较为合理可行的改进方案。扩散焊接在异种金属焊接方面有优异的表现,相比于钎焊,其优点显著,接头使用温度与强度不受限于钎料,焊接头的显微组织和性能与母材接近或相同,在焊缝中不存在各种熔化焊缺陷,也不存在具有过热组织的热影响区,工艺参数易控制,零件变形小,可焊接大断面接头,可焊接其他焊接方法难以焊接的材料,特别适合应用于钛合金与其他异种金属及陶瓷材料的连接。对搅拌摩擦焊需要解决搅拌工具的开发,继而完成相关加工工艺技术的研究,它会成为未来国内较为重视的方法。其他诸如线性摩擦焊等方法在实际加工应用中的效果也很好。
     
      其他一些焊接方法也在进一步的研制开发中,如表面自纳米化、相变超塑性扩散连接及自蔓延技术的应用,使得钛合金的焊接方法可以多样化、高效化,进而满足不同的焊接需求。今后的研究将以建立各方法中焊接参数对钛合金焊缝成形和熔深的定量影响机理为核心,针对不同的被焊材料制定相应的焊接工艺和操作规程,最终开发出一套钛合金焊接技术应用的知识库,其主要内容包括生产- 应用情况、安全性、力学性能和冶金性能、抗腐蚀性、熔深再研性以及母材成分变化影响等诸多方面。