固溶时效对TC4ELI钛合金电子束焊接接头组织与力学性能的影响

为了加强钛合金电子束焊接接头的强韧性调控,采用真空电子束焊接方法实现了25 mm厚度TC4ELI钛合金一次性焊接成形,对焊接接头的组织及力学性能进行分析,并研究了固溶+时效热处理对接头组织及力学性能的影响。结果表明:TC4ELI钛合金电子束焊接后,接头焊缝区的细针状α'马氏体板条宽度为360~766.9 nm,长宽比>10,对提升接头的硬度、强度和降低冲击韧性有重要作用。焊接态接头抗拉强度达到990 MPa,冲击韧性值16~20 J。经过高温920℃/2 h固溶处理后的接头焊缝区及热影响区组织发生明显转变,α'马氏体相转变为粗大的片层α相,强度降低,冲击韧性明显提升。固溶+时效(920℃/2 h+500℃/3 h)处理后,焊缝区的片层α相网篮组织交错分布增强,热影响区和母材的β相基体上时效析出细小片层次生α相,等轴α相更加清晰,接头的组织趋于稳定、力学性能趋于一致,接头强度达到954 MPa,冲击韧性约为30 J,接头强韧匹配性良好。

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本文档关键词:钛合金,接头,时效,焊接,电子束