李晓鹏
,
张秉刚
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.5.014
全片层TiAl合金的片层取向和片层间距对其断裂韧性、屈服强度、蠕变性能和疲劳性能等力学性能具有重要影响.本文从片层取向控制和片层间距控制两方面,系统的综述了全片层TiAl合金的性能和组织间的关系,并总结了提升全片层TiAl合金的性能的手段.指出取向与晶体生长方向相同、片层间距细小的全片层TiAl合金具有最优的综合力学性能;减小Al当量、增大生长速度和环境压力可减小全片层TiAl合金的片层间距,增大Al当量是最简单有效的细化片层的手段;自引晶法是控制片层取向的新兴方法,是未来TiAl合金片层取向控制的重要发展方向.
关键词:
全片层TiAl合金
,
片层取向
,
片层间距
,
力学性能
张秉刚
,
王廷
,
陈国庆
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
采用铜侧偏束工艺实现了TA15钛合金与QCr0.8铬青铜的电子束自熔钎焊,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪对焊缝组织进行了分析,通过接头抗拉强度对接头力学性能进行了评价.结果表明,电子束偏向铜合金1 mm时,钛合金母材只有上部少量熔化,实现与铜合金的连接,而接头中部和下部的连接则通过液态金属对钛合金母材的钎接而实现连接.钎缝界面由较薄的Ti-Cu化合物层组成,主要包括TiCu、Ti2Cu3、TiCu2和TiCu4.而在铜侧焊缝内,细小的Ti-Cu化合物弥散分布于铜基固溶体上,使焊缝得到强化.接头强度达到300 MPa,拉伸时断裂发生在铜合金上,呈韧窝状塑性断裂模式.
关键词:
TA15
,
QCr0.8
,
自熔钎焊
,
显微组织
,
力学性能
陈国庆
,
张秉刚
,
刘伟
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
研究了不同工艺参数下TiAl/TC4异种材料电子束焊接接头组织和力学性能,分析了焊缝中Al元素含量对焊缝组织和接头力学性能的影响.对中焊时焊缝区主要以α2-Ti3Al相和α-Ti相为主,还包含少量B2相和YAlx相.焊缝中TiAl母材熔化量约为1/3,TC4母材约为2/3,Al质量分数约为28％,较高的Al含量促使形成脆性α2相,降低了接头局部位置的塑韧性.对中焊时接头抗拉强度普遍不高,断裂为典型的脆性穿晶及准解理断裂.当电子束向TC4合金一侧进行焊接时,焊缝中Al含量进一步降低,接头组织得到改善,可提高接头的力学性能,偏移量hs=0.2 mm时接头最高抗拉强度为422.2 MPa.
关键词:
TiAl/TC4合金
,
电子束焊接
,
Al元素含量
,
组织
,
性能
吴会强
,
冯吉才
,
何景山
,
张秉刚
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.03.005
采用OM,XRD,EPMA,TEM分析了电子束焊接Ti-6Al-4V焊缝区域的精细组织结构特征.结果表明接头区域组织形态由基体等轴晶向焊缝柱状形态演化,焊缝区域呈现单一α′网篮状组织,TEM板束形态呈多向分布,焊缝区域的位错分布密度与基体母材相比呈现出减小的趋势,且熔合线附近存在V,Fe等β稳定元素浓度起伏现象.
关键词:
电子束焊接
,
钛合金
,
熔合区
,
精细组织
王廷
,
张秉刚
,
张艳桥
,
冯吉才
,
钟诗胜
稀有金属材料与工程
采用1.5 mm厚QCr0.8铬青铜作为阻隔层进行了TA15钛合金与304不锈钢的电子束焊接,重点分析了焊接接头的横截面形貌、微观组织和力学性能.结果表明,焊缝中存在约0.5 mm宽的未熔QCr0.8阻隔层,实现了Ti元素与Fe元素的物理隔离,避免了Ti-Fe化合物的形成.铜/钢侧焊缝由铜基固溶体与铁基固溶体组成.而钛/铜侧焊缝中V元素的加入很好地抑制了Ti-Cu界面化合物的大量生成,焊缝组织由铜基固溶体、(Ti,V)基固溶体及少量Ti-Cu化合物组成,提高了该区域的强度和塑性.未熔铜阻隔层在热作用下发生软化,接头拉伸断裂发生在未熔的QCr0.8上,接头抗拉强度为293 MPa,为塑性断裂模式.
关键词:
TA15钛合金
,
304不锈钢
,
QCr0.8阻隔层
,
显微组织
,
力学性能
陈国庆
,
张秉刚
,
庄园
,
邓冰辉
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
研究了钽与不锈钢电子束焊接接头组织、缺陷特征及力学性能.电子束热源作用位置影响到接头成形,偏不锈钢0.2 mm进行焊接接头成形较好.焊缝为细小枝晶组织,Fe元素含量较高,形成的ε相(Fe2Ta)和μ相(FeTa或Fe7Ta6)为弥散分布.在钽侧熔合线处ε相和μ相为层状分布,在焊接应力作用下易形成微裂纹缺陷.接头焊缝区普遍硬度较高,而钽侧熔合线处变形协调能力较差,存在裂纹源,导致接头拉伸时在该处断裂.接头抗拉强度不高,仅为255MPa.
关键词:
钽/不锈钢
,
电子束焊接
,
接头组织
,
力学性能
吴会强
,
冯吉才
,
何景山
,
张秉刚
中国有色金属学报
利用OM,SEM,XRD,TEM和显微硬度等方法对电子束焊接Ti3Al+高铌金属间化合物接头区域的显微组织特征进行了分析.结果发现:焊缝区域组织主要为有序亚稳态残余β相(B2相),其结晶形态为胞状束晶,焊缝区域存在一定程度的层状偏析;热影响区晶粒长大明显,晶粒的多边化过程不充分;熔合区和热影响区的显微硬度显著高于母材,焊缝中心区在整个焊缝部分硬度最低.
关键词:
电子束焊接
,
钛铝合金
,
金属间化合物
,
组织演化
