H.Q.Zhang
金属学报(英文版)
Fatigue crack growth behaviors in electron beam weldments of a nickel-base superalloy are. studied. The objective of this paper is to discuss effects of the inhomogeneity of mechanical performance on fatigue crack growth (FCG) rate and crack path deviation (CPD). The base metal served in a turbine disk of aerospace engine was selected to fabricate bead-on-plate weldments by using electron beam welding. Some wedge-type opening loading specimens, notched in three different zone of weld metal, HAZ and base metal, were employed and performed fatigue crack growth tests at 650℃. The results show that the fatigue crack growth of electron beam welded joints is instable due to the influence of mechanical heterogeneities. Owing to the crack deviation at the weld metal and heat-affected-zone (HAZ), the effective growth driving force at the tip of fatigue crack was reduced with the reduction of the effective stress intensity factor (SIF) which finally causes fatigue crack rate decrease. Fatigue crack was strongly affected by size and the symmetrical characteristics of the plastic zone at the crack tip, which means that the integrity of the welded structure containing the fatigue crack mainly depended on the toughness of the low strength zone.
关键词:
fatigue crack growth
,
null
,
null
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
刘永长
,
郭倩颖
,
李冲
,
梅云鹏
,
周晓胜
,
黄远
,
李会军
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00290
Inconel 718 高温合金广泛应用于航空、航天、电力和国防等领域中复杂金属结构构件的制造, 其高温抗疲劳性能和蠕变持久强度与成形加工过程中微观组织的演变密切相关. 以往的研究侧重于镍基合金热加工(如定向凝固、热处理、锻造和焊接等)工艺参数的优化, 较少从析出相控制的角度来阐明冷轧、热变形、焊接等工艺与高温服役性能之间的内在联系. 本文介绍了该合金中不同类型的析出相, 包括: 主要强化相(g'' 相)、辅助强化相(g' 相)、g'' 相的平衡相(d 相), 以及MX型碳氮化物和Laves 相; 论述了镍基合金制备过程中不同类型析出相的析出机制及其对合金高温性能的影响; 指出了镍基合金高能电子束焊接过程中, 焊接热影响区微裂纹形成的影响因素.
关键词:
Inconel 718 高温合金
,
析出相
,
形变
,
电子束焊
,
蠕变性能
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
李清华
,
胡树兵
,
李行志
,
肖建中
,
王亚军
,
刘昕
,
籍龙波
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.01.014
对TC4钛合金电子束焊接四种典型熔凝区形状(钉形、漏斗形、楔形和钟罩形)焊接接头的微观组织进行了观察分析,并采用多晶局域梯度模型表征焊缝组织不均匀性,通过疲劳实验,建立焊接接头的组织不均匀性和疲劳性能的关系.结果表明:焊缝上端纵向柱状晶长度尺寸梯度变化较大的楔形形貌焊接接头疲劳寿命较低,梯度变化较小的钟罩形焊缝形貌接头疲劳寿命较高;疲劳裂纹多萌生于横向区域硬度梯度变化较大的热影响区和熔合线区域.
关键词:
TC4钛合金
,
电子束焊接
,
多晶局域梯度模型
,
疲劳
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
王世清
,
刘金合
,
温国栋
,
姜玉恒
,
马正斌
稀有金属材料与工程
利用真空电子束焊机对TC11钛合金进行试验研究.采用光学显微镜及扫描电镜观察并分析接头不同区域的组织特征,并对焊接接头进行了显微硬度和力学性能测试,同时采用盲孔法对试样的残余应力进行测试.结果表明:TC11钛合金电子束焊接头焊缝区的组织特征为典型的柱状晶,晶粒内为交错排列细密的α’相,而热影响区组织为均匀的α'相和原始α+β转相的混合物.显微硬度与组织呈现较好的对应关系,即焊缝及热影响区的显微硬度高于母材.接头的冲击韧性比母材提高了20％,而抗拉强度为母材的98％左右.残余应力为以纵向应力为主的单向拉伸应力状态,横向残余应力数值则较小.
关键词:
电子束焊接
,
TC11钛合金
,
组织特征
,
力学性能
,
残余应力
杨绍斌
,
王阳
,
沈丁
,
董伟
,
王峰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.17.010
随着有色合金的广泛应用,其焊接这种连接方法也愈加重要,其中的电子束焊接与传统的焊接工艺相比,具有不可替代的特点和优势.结合近年来国内外电子束焊接的研究,着重介绍了镁、铝、钛、镍基、铜合金的电子束焊接的研究现状,并展望了有色合金电子束焊接的发展趋势与研究方向.
关键词:
电子束焊接
,
镁合金
,
铝合金
,
钛合金
,
镍基合金
,
铜合金
王亚荣
,
张勇智
,
余洋
,
许超
稀有金属
采用高真空电子束阻隔熔化连接异种金属V-5Cr-5Ti钒合金和HR-2不锈钢,通过焊缝成型、微观组织和接头性能的对比分析,研究不同镀层金属(Au、Ag、Cr和Ni)的影响.结果表明:通过电子束流的偏移均可实现V-5Cr-5Ti/Au(Ag、Cr、Ni)/HR-2异种金属的连接,接头平滑过渡,焊缝正反面成型良好;V-5Cr-5Ti与熔化区的界面较为平直,在靠近钒合金一侧形成一个明显的镀层金属富集带;熔化区内部晶粒细小均匀,在靠近HR-2处形成取向明显的树枝晶.Au和Ag起到了很好的阻隔作用,V-5Cr-5Ti/HR-2接头的抗拉强度明显增加,达到400 MPa,X射线探伤未发现裂纹和气孔缺陷;镀层金属为Cr、Ni时,接头抗拉强度低于100 MPa.
关键词:
电子束焊接
,
钒合金
,
不锈钢
,
电镀金属
杨航航
,
姚泽坤
,
高峻
,
郭鸿镇
,
刘莹莹
,
王敏
稀有金属材料与工程
研究经近等温变形的Ti_3Al/TC11双合金在梯度热处理前后,焊接界面显微组织和显微硬度的变化.结果表明,Ti_3Al侧热影响区的显微组织在梯度热处理前后变化较小是因为晶界α_2相较稳定;焊缝区显微组织变化较大,究其原因是近等温变形造成的晶粒破碎和Ti、Al、Nb等原子的扩散,造成α、α_2相互制衡,致使不能形成连续晶界α_2或晶界α;TC11合金基体经过梯度热处理后从网篮组织转变成等轴组织;显微硬度的提高是因为Ti、Al、Nb扩散,造成α、α_2尺寸小、弥散分布所致.
关键词:
梯度热处理
,
双合金
,
显微组织
,
显微硬度
,
电子束焊接
