邓云华
,
关桥
,
陶军
,
吴冰
,
王西昌
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00105
以电子束为热源,采用不同的束流功率对TC4钛合金进行刚性拘束热自压连接,测试分析了连接接头界面焊合质量、组织和力学性能.同时,在实验基础上对刚性拘束热自压连接热应力应变过程进行有限元数值分析,实验研究和数值模拟相结合分析了束流功率对连接接头界面焊合质量以及组织和性能的影响规律.结果表明,束流功率增加,加热温度、高温区停留时间、高温区体积以及界面金属压缩塑性变形随之增加,促进界面两侧原子扩散,界面焊合质量提高.束流功率显著影响连接接头组织,小束流功率加热时能获得组织均匀的连接接头,大束流功率加热时,界面加热区产生针状α相,且α/a相界取向差主要位于59.85°附近,呈现出在同一β相晶粒内部产生的特点.连接接头的力学性能受界面焊合率和加热区组织共同影响,束流较小时,界面未焊合缺陷多,结合强度低;束流较大时,加热区发生显著组织转变,晶粒粗大,接头塑性差.束流功率为330W时,接头组织均匀且界面焊合质量好,获得综合力学性能优异的连接接头.
关键词:
热自压连接
,
热应力-应变过程
,
束流功率
,
显微组织
,
力学性能
邓云华
,
关桥
,
吴冰
,
王西昌
,
陶军
稀有金属材料与工程
提出了一种新的固相连接方法——刚性拘束热自压连接技术,基本原理是:在无外力作用的条件下,利用集中热源非熔化局部加热刚性拘束的待连接材料,形成热弹塑性应力应变场,对连接处热塑性状态金属产生自挤压,实现扩散和固相连接.在真空条件下,利用电子束热源对TC4进行了刚性拘束热自压连接,验证了刚性拘束热自压连接的可行性,并分析了连接温度对刚性拘束热自压连接的影响.结果表明:热自压连接方法原理可行,加热温度显著影响钛合金接头的组织和性能,在TC4合金相变点以下温度加热时,接头组织均匀,综合力学性能优异.
关键词:
刚性拘束热自压连接
,
钛合金
,
组织
,
力学性能
,
扩散
