陈志勇
,
王清江
,
刘建荣
,
李玉兰
,
杨锐
,
李晋炜
,
刘方军
金属学报
本文研究了Ti-60合金电子束焊接接头的600℃拉伸、持久和高周疲劳条件下的损伤失效行为。结果表明，在600℃拉伸实验条件下，焊接接头的熔合区和热影响区组织抗变形能力强于母材区（BM），导致试样均断裂于母材区。在600℃持久实验条件下，焊接接头的持久变形机制取决于外加载荷的大小，当载荷低于550MPa时，接头变形以扩散控制的位错攀移为主，此时材料变形能力取决于板条边界密度，板条越细，边界密度越高，变形能力越大，因此，接头断裂位置在熔合区，当载荷接近或高于550MPa（母材区屈服强度附近）时，接头的变形以位错滑移为主，此时接头的断裂位置在母材区。600℃高周疲劳条件下，焊接接头疲劳裂纹易萌生于母材区，裂纹形核位置在试样的表面或次表面；透射电镜观察发现，600℃高周疲劳条件下接头母材区的变形以贯穿板条集束的位错滑移为主，而接头熔合区中的位错则局限在单个马氏体板条内部，位错运动特征为攀移+少量滑移。
关键词:
高温钛合金
,
null
,
null
,
null
陈志勇
,
王清江
,
刘建荣
,
李玉兰
,
杨锐
,
李晋炜
,
刘方军
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.03.002
在600℃拉伸条件下,Ti-60钛合金电子束焊接接头的熔合区和热影响区抗变形能力强于母材区(BM),试样断裂于母材区.在600℃持久条件下,当加载应力≤550 MPa时,接头变形以扩散控制的位错攀移为主,变形能力取决于显微组织中的板条边界密度,板条越细,边界密度越高,变形能力越大,断裂位置在接头熔合区;当加载应力接近或550 MPa(母材区屈服强度附近)时,接头的变形以位错滑移为主,断裂位置在母材区.在600℃高周疲劳条件下,疲劳裂纹易萌生于接头母材区,裂纹形核位置在试样的表面或次表面. TEM观察表明,接头母材区的变形以贯穿板条集束的位错滑移为主;而接头熔合区中的位错则局限在单个马氏体板条内部,位错运动特征为攀移及少量滑移.
关键词:
高温钛合金
,
电子束焊接
,
高温力学性能
,
断裂特征
,
变形
张国栋
,
杨新岐
,
何鑫龙
,
李晋炜
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.1.012
测试了300M钢母材及电子束焊接接头高周疲劳性能,并结合断口宏/微观形貌分析了其高周疲劳断裂机制.结果表明:焊接接头高周疲劳性能低于母材的疲劳性能.母材试样表面微观缺陷以及硬脆的非金属夹杂Ti(C,N)粒子是诱导其疲劳微裂纹形成的两大因素.通过对电子来焊接接头高周疲劳断裂机制的分析认为:一方面,焊缝柱状晶结合强度低;另一方面,焊缝柱状晶粗大,晶面平直,且分布方向不一,在外加载荷作用下应变不协调,使沿最大切应力方向分布的柱状晶在低循环次数下即沿晶界开裂形成疲劳微裂纹.
关键词:
300M超高强度钢
,
电子束焊接
,
高周疲劳
,
断裂机制
付鹏飞
,
刘方军
,
毛智勇
,
李晋炜
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.02.013
通过低周轴向应变疲劳试验,研究了电子束局部热处理对TC4钛合金接头疲劳性能的影响.结果表明,电子束局部热处理TC4钛合金接头在疲劳过程中存在一定的软化行为;在一定的载荷条件下,与焊后未热处理状态相比,经过电子束局部热处理后,TC4钛合金电子束焊接接头的疲劳寿命可以提高30%以上.
关键词:
电子束
,
热处理
,
TC4钛合金
,
低周疲劳
吴冰
,
李晋炜
,
巩水利
,
张建勋
稀有金属材料与工程
首先通过试验取得母材及焊接接头的疲劳裂纹扩展速率,然后结合TC17钛合金电子束焊接接头CTOD试验结果及裂纹容限计算值,以估算其疲劳剩余寿命.结果表明:在低应力水平或低△K下,TC17电子束焊缝的da/dN数据与母材的基本相当;然而随着应力水平的增加,焊缝的da/dN值越来越大.在初始裂纹尺寸相同的情况下,TC17合金电子束焊缝与母材疲劳裂纹扩展寿命曲线存在交叉点.当应力幅大于交叉点应力幅时,TC17母材疲劳裂纹扩展到临界裂纹尺寸的剩余寿命要高于相应焊缝的剩余寿命;当应力幅小于交叉点应力幅时,TC17母材扩展到临界裂纹尺寸的剩余寿命要低于相应焊缝的剩余寿命.
关键词:
电子束焊接
,
钛合金
,
疲劳裂纹扩展
,
疲劳剩余寿命
李晋炜
,
唐振云
,
郭光耀
,
胡伟
,
张亦良
中国有色金属学报
通过嵌入过渡金属材料及调节焊接工艺的方法,优化嵌入法电子束焊接接头焊缝中合金元素成分,并且有效控制焊缝成分的均匀性,从而改善焊接接头力学性能.研究结果表明:嵌入法焊接接头强度与母材的相当,冲击韧性较常规工艺焊接接头有显著提高,升幅超过50%,并且有效降低焊接接头疲劳寿命的分散度.
关键词:
钛合金
,
嵌入法
,
电子束焊接
张国栋
,
杨新岐
,
何鑫龙
,
李晋炜
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.5.004
研究了300M超高强度钢电子束焊接接头在油淬、正火1油淬、正火2油淬三种焊后热处理状态下的室温拉伸及冲击性能,并与母材油淬状态下的室温拉伸及冲击性能进行了对比.对三种焊后热处理工艺下的接头组织及冲击断口进行了扫描电镜观察.结果表明:焊后热处理并没有消除焊缝中粗大柱状晶组织,但是正火油淬工艺使柱状晶轮廓及焊缝与热影响区的分界变得模糊.接头正火2油淬状态的强度、塑性和冲击韧度明显优于接头油淬状态.与母材油淬状态相比,正火2油淬状态接头的抗拉强度更高,伸长率及断面收缩率分别达到前者的93.6％和81％,冲击韧度与前者相当.接头油淬状态冲击断口表面沿裂纹扩展方向有大量柱状晶被撕裂并翘起,粗大柱状晶沿晶开裂.
关键词:
超高强度钢
,
电子束焊接
,
焊后热处理
,
力学性能
刘晓华
,
马英杰
,
李晋炜
,
张韧
,
雷家峰
,
刘羽寅
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.3.010
采用应变控制方法,测试了TC4钛合金电子束焊接接头及母材低周疲劳性能,记录并比较了不同位置处的载荷-应变曲线,利用扫描电镜观察分析了低周疲劳断裂方式及断口形貌.研究结果表明:在高应变条件下,由于焊接接头区塑性变形能力较差,其低周疲劳寿命低于母材,低应变条件下,母材与焊接接头低周疲劳寿命相当；低周疲劳试样最终失效断裂均发生在母材区,但焊接接头区也存在明显表面裂纹,这与焊接接头区具有较高的强度、抗塑性变形能力及抗疲劳裂纹扩展能力有关.
关键词:
TC4钛合金
,
电子束焊接
,
低周疲劳
李晋炜
,
左从进
,
陈志勇
,
王清江
稀有金属材料与工程
研究了Ti-60合金电子束焊接接头的显微组织及稀土相的分布特征;对焊接接头高温旋转弯曲疲劳性能进行了试验研究,讨论了影响接头疲劳性能的主要因素.焊后状态下焊缝区中存在大量的α′马氏体组织,焊缝区中的稀土相颗粒弥散分布于晶界及晶内,尺寸在100～200 nm.焊接接头具有较好的高温旋转弯曲疲劳性能,无焊接缺陷的接头均断裂在母材区,稀土相颗粒对裂纹的扩展具有阻碍作用.
关键词:
高温钛合金
,
焊接接头
,
稀土相
,
疲劳断裂
于冰冰
,
陈志勇
,
赵子博
,
刘建荣
,
王清江
,
李晋炜
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00602
研究了TC17钛合金电子束焊接接头的显微组织与力学性能. 研究表明, 焊接接头由熔合区(FZ)、热影响区(HAZ)和母材区(BM)组成. 焊态下, FZ由β柱状晶组成, HAZ由针状α/α'相、等轴α相和亚稳态β相组成. 在630~800 ℃范围焊后热处理后, FZ和HAZ中的亚稳态β相分解, 生成α相和β相, 随着焊后热处理温度的升高, FZ和HAZ中的α相板条厚度增加, 晶界α相发生粗化. 焊态和800 ℃, 2 h, A.C.焊后热处理条件下, FZ在450 ℃高温拉伸过程中会析出次生α相板条, 导致熔合区抗拉强度升高, 屈强比降低. 焊接接头的拉伸断裂优先发生于屈服强度低的区域, 接头各区域屈服强度相差不大时, 最终断裂发生在硬度较低的区域. TC17钛合金电子束焊接接头的最佳焊后热处理制度为630 ℃, 2 h, A.C., 此时焊接接头具有良好的拉伸强度和塑性匹配.
关键词:
TC17钛合金
,
电子束焊接
,
显微组织
,
力学性能
