钛合金线性摩擦焊接头动态再结晶规律研究

针对TC4/TC17异种钛合金进行了线性摩擦焊试验,利用光学显微镜与扫描电镜对焊接接头各区域的微观组织进行了分析,并采用透射电镜分析了钛合金线性摩擦焊接头焊合区的动态再结晶规律。结果表明:在焊接升温的过程中,TC4/TC17钛合金线性摩擦焊焊缝区已经达到β转变温度。在热和力的作用下,焊缝中心处金属发生动态再结晶,生成了细小的等轴晶粒。由于焊合区在共生晶粒形成之后又经历了强塑性变形,焊合区的晶粒内部产生了高密度的位错。位错运动形成亚晶界,焊合区形成亚晶粒,并以亚晶粒为形核核心,发生动态再结晶过程。

铝/铜异种金属激光填丝熔钎焊工艺研究

采用Zn-5%Al药芯焊丝对T2紫铜和LY16铝合金板进行激光熔钎焊对接试验。主要研究激光功率、焊接速度和焊接线能量等工艺参数对接头力学性能的影响,同时观察并分析接头的显微组织形貌。结果表明:接头的抗拉强度随着激光功率、焊接速度和焊接线能量的增大均呈现出先增大后减小的趋势,金属间化合物(IMC)层厚度随着焊接线能量的增大而增大。当激光功率为2000~2400 W,焊接速度为0.7~1.1 m·min-1,焊接线能量为1200~1600 J·cm-1时, IMC层厚度为7.6~10.81μm,焊接接头整体成形良好。当激光功率超过2600 W时,焊缝背面出现明显的飞溅现象,甚至会出现被焊穿的情况。最佳工艺参数为:激光功率2200 W,焊接速度0.9 m·min-1,焊接线能量1446.67 J·cm-1。此时, IMC层厚度为9.23μm,接头的抗拉强度达到最大值,为274.25 MPa。接头主要分为铜侧钎焊区、焊缝中心区和铝侧熔焊区。其中,铜侧钎焊区为呈笋状向焊缝区生长的AlCu相和白色块状的CuZn4化合物;焊缝中心区主要为α-Al相与β-Zn相形成的共晶组织。