Ti55合金电子束焊缝氢致延迟裂纹的扩展机理

钛合金广泛应用于军事航空领域 ,但是一些钛合金在焊接条件下 ,焊缝会产生氢致延迟裂纹 ,其致裂机理尚不十分清楚。通过充氢CT(Compacttension)试件的恒载拉伸试验 ,研究了氢浓度对Ti5 5合金电子束焊缝裂纹尖端应力强度因子门槛值Kth及裂纹扩展速率da/dt的影响规律 ,分析了氢致延迟裂纹扩展的机理。结果表明 ,氢在Ti5 5合金焊缝中的固溶度约为 79× 10 -4%。当充氢浓度C0 低于 79× 10 -4%时 ,随着焊缝氢浓度C0 的增大 ,裂纹开始扩展的应力强度因子门槛值Kth迅速减小 ,而裂纹扩展速率da/dt随着C0 的增大而增大 ;C0 为 79× 10 -4%时 ,Kth为最小值并呈恒值特征。裂纹尖端应力场诱导氢原子扩散导致氢化物TiH2 析出是Ti5

防止延迟裂纹的有效措施

前言近年来,对在用的压力容器(大部分为球形容器)实行定期的开罐检验过程中,有不少的容器都在焊缝的表面或近表面发现了裂纹缺陷。

氢对焊接质量影响的分析

随着钢铁、石油化工、舰船和电力等工业的发展,在焊接结构方面都趋向大型化,大容量和高参数的方向发展,有的还在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作。因此,各种低合金高强钢,中、高合金,超高强钢,以及各种合金材料的应用日益广泛。随着这些钢种和合金材料的应用,在焊接生产上带来了许多新的问题,其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹和气孔问题。大量事实证明,焊缝中氢的存在是造成焊接裂纹和气孔的重要因素之一,因此,有必要对氢的有害作用进行分析和研究。