论文部分内容阅读
针对传统连接技术无法连接大厚度结构的现状,提出激光增材连接技术,突破连接厚度的限制,提高连接精度。本文采用激光增材连接技术,考察连接件的组织及性能,为激光增材连接工艺提供科学依据。论文主要研究内容如下:以激光增材制造TC4钛合金为连接基材,采用激光增材连接工艺进行连接,考察取样方式对力学性能的影响,发现拉伸强度和塑性出现差异。受载时不同取样方式下晶界处的受力方式不同,使得性能产生差异。连接件的强度与基材的强度相近,但塑性低于基材,延伸率的最大差值达3.8%,断面收缩率的最大差值达12.45%。选用三组退火温度进行组织优化。发现随退火温度的升高,α相的长度降低、宽度增加、长宽比下降;显微硬度与α相相对体积分数成正比,当退火温度升高至920℃时,α相的相对体积分数最小（0.45%）,此时显微硬度值最低(474HV0.2)。对比分析了激光和电弧增材连接工艺的性能差异,并考察固溶时效对组织及性能的影响。激光连接制件中整体形貌一致,β柱状晶由基材延伸到连接区顶端,两区域内α相形态尺寸相近;而电弧连接制件中连接区与基材区形貌差异较大,连接区出现粗大等轴状的β晶粒,晶内α板条的长宽比明显大于基材区。激光连接制件的综合力学性能优于电弧连接制件,且强度、塑性均高于TC4锻件标准。电弧连接制件的拉伸强度与激光相近,但断面收缩率较低,退火态约低14.9%,固溶时效态约低13.4%。固溶时效处理明显优化了连接件的综合性能。