大型真空高压电子束焊机的焊接适用性研究

针对大型高压电子束焊机在多种材料、多种结构上的应用展开论述。从工艺、机械性能及微观组织方面进行系统性的分析。试验结果表明:高压电子束焊接在多种材料和结构上的应用有着明显优势;改变热处理机制可以有效调节电子束焊缝的性能。

TC21、TA15、TC18、TC4四种钛合金高压电子束焊接力学性能及微观组织研究

本文针对大型钛合金零件应用高压真空电子束焊接情况,从力学性能到微观组织进行系统性的分析和总结,试验对4种钛合金试样的包括抗拉、屈服、拉伸、冲击、疲劳等多方面力学性能的检测,并对试样微观组织进行分析,试验结果表明:电子束所形成的焊缝强度接近母材强度,韧性和塑性相当或略优于其他传统钛合金熔焊方式;微观组织柱状晶与外部等轴晶连接,伴随有马氏体析出。

TC4-DT材料高压电子束焊接框工艺研究

对TC4-DT材料高压电子束框工艺进行了研究。采用高压电子束焊接技术来实现复杂结构、大厚度难熔金属的热工艺成形,并对工艺、微观形貌、力学性能及微观组织进行系统性的分析。试验结果表明:电子束所形成的焊缝较为平整,成形较窄,拉伸、冲击强度较高,抗拉性能强于母材,但冲击韧性有所下降;焊缝接头网篮组织结构中,焊缝组织不见明显晶界,保证了焊缝组织的连续,且晶粒交错细化。

TA15合金接头高压电子束焊工艺

通过对几种大厚度TA15合金材料的高压电子束焊焊接工艺试验,分析了焊接接头的组织特征,测试了接头的力学性能和变形量。结果表明:TA15合金焊缝组织较母材差别明显;焊缝强度高于母材的,但塑性降低;焊接接头收缩量少;采用确定后的焊接工艺参数进行零件生产,焊接质量优良。

A-100钢电子束焊缝力学性能及微观组织

采用电子束焊实现23Co14Ni12Cr3MoE超高强度钢(A-100钢)的连接。研究电子束焊对A-100钢力学性能及组织影响。结果表明,采用电子束直接熔化A-100钢锻件进行热处理(气淬)后的焊缝组织主要为板条状马氏体,且彼此位向交错分布成网篮状。焊缝组织呈现一定的不均匀性,中间的马氏体更为粗大,且残余奥氏体较少,热影响区残余奥氏体增多,存在大量薄膜状逆转奥氏体。A-100钢电子束焊缝与基体相比强度和塑性基本相当。焊缝和热影响区的缺口敏感性都较小,缺口敏感系数约为0.6。焊缝的冲击韧性下降到基体的2/3,但热影响区的冲击韧性回升到基体的80%以上。焊缝的高周疲劳极限可以达到700 MPa以上,焊缝具有较好的疲劳性能。

手工氩弧焊修补TC4-DT钛合金材料电子束焊缝的力学性能及微观组织分析

采用手工TIG氩弧焊补焊TC4DT钛合金材料电子束焊缝局部小缺陷,并分析其对电子束焊缝力学性能和微观组织的影响。通过抗拉、屈服、冲击和疲劳试验,对试样的力学性能和断面进行金相分析,观察试样的微观组织。试验结果表明:采用手工TIG氩弧焊补焊电子束焊缝小缺陷后,焊缝的拉伸强度略有下降,韧性略有恢复,疲劳强度基本相当,断裂位置在焊缝及热影响区以外;焊缝的网篮状马氏体结构没有明显变化。