TC4钛合金薄板脉冲电子束焊接接头成形质量研究

来源 :The 6rd International Conference on Power Beam Processing Te | 被引量 : 0次 | 上传用户:tiger_0003
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  脉冲电子束焊接是指将电子束流调制成脉冲方波的形式进行焊接的一种技术,与直流电子束焊相比,脉冲电子束能产生较高的金属蒸发率,从而能够提高焊接效率、增加焊缝深宽比,此外,脉冲效应还能够加快焊接热循环,提高熔池冷却速度,细化焊缝组织晶粒.为了研究脉冲束流对钛合金电子束焊接接头成形质量的影响,本文利用常规直流电子束焊和不同频率脉冲电子束焊对1.2 mmTC4钛合金薄板分别进行了对接焊接试验,并对焊接接头进行了金相组织分析与力学性能测试.结果表明,利用脉冲电子束焊接能够形成无明显熔合缺陷的焊缝,并且与常规直流电子束焊相比,由于焊接热循环的变化,高频脉冲电子束焊缝组织晶粒明显得到细化,拉伸强度和硬度均有一定比例的提升.
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对于船用钛合金中厚板Ti6321电子束焊接方面的研究仍处于起步阶段,因此开展相关方面研究具有重大的理论和现实意义.本研究对20mm船用钛合金Ti6321进行电子束焊接试验,通过光学显微镜和透射电子显微镜对接头不同特征区域的显微组织进行了观测分析,并对各区域的显微硬度进行了测量,对接头进行了拉伸和冲击性能测试,并对断口进行了扫描电子显微镜观测分析.结果表明:Ti6321通过电子束焊接可以得到组织性能
通过有限元模拟了实际焊接过程中的热循环,并与焊接接头的微观组织相对应.分析了焊接接头局部以及整体的拉伸性能、成形性能,讨论了焊接接头的断裂机制.有限元模拟激光焊接DP980表明焊缝中心热循环温度高达3215℃.焊缝组织主要是马氏体,硬度较母材提高30%,抗拉强度达到了1115.7MPa,延伸率相对母材下降49.1%.回火区的加工硬化速率高于母材,存在明显的屈服平台,抗拉强度(850.7MPa)明显
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本文介绍了等离子体阴极电子束枪的工作原理以及应用领域;列出了等离子体阴极枪与热阴极枪相比的优势及特点;电子束的应用主要分为电子束焊接,熔覆以及金属3D打印。
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