40mm厚TC4钛合金窄间隙激光填丝焊接头组织及性能

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摘要:利用窄间隙激光填丝焊接工艺完成了40 mm厚TC4钛合金的焊接,通过OM、SEM、EDS、XRD、EBSD等测试方法对接头各区域进行微观组织和结构分析,并测试了其力学性能。结果表明,焊缝截面整体成形良好,无明显未熔合与气孔缺陷。接头三个区域的显微组织相同:焊缝柱状晶内部分布着密集排列的针状α′马氏体和弥散分布的颗粒状的α_(g)相,同一β晶粒内部α′择优取向,大角度晶界比例较高。焊缝中心各区都是典型的α′+β双相结构。热影响区为过渡态组织,越靠近焊缝侧,其组织形态与焊缝处越相似,焊接过程中Al元素向热影响区发生了扩散。焊接接头焊缝区整体硬度高于母材,盖面区最高,平均值约为380HV。接头的抗拉强度最大值为954 MPa,拉伸试样均断在母材,断口为韧性断裂,接头各区室温冲击性能均低于母材。