超声辐射能量对TC4钛合金TIG焊接头显微组织及力学性能的影响

焊接接头晶粒粗大以及较浅的焊缝熔深一直是困扰钛合金TIG焊的难题,为解决这一难题,本实验通过控制超声辐射能量,探究了超声同轴辅助TIG(U-TIG)方法对TC4钛合金焊缝的成形、显微组织和力学性能的影响。结果表明,施加超声后,焊接接头的性能得到了显著改善。U-TIG焊缝的熔深最高可达1.34mm,相比TIG提升了112.7%。此外,焊缝的显微硬度和强度最高可达553HV和1244.72MPa,相比TIG分别提升了44.7%和17%。在常规TIG焊中,焊缝晶粒主要为粗大的柱状晶,当超声功率达到1200W时,焊缝晶粒由柱状晶转变为细小的等轴晶。超声波的压缩效应使电弧的能量集中,从而提高了焊缝的熔深,超声空化和声流效应在细化焊缝晶粒方面发挥了重要作用,从而提高了焊缝强度。

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本文档关键词:钛合金,焊接,能量,辐射,显微