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TA31合金磁控窄间隙TIG焊接接头组织和性能研究

孙清洁 孙琪 刘一搏 史从俊 刘成荫 杜永勤

孙清洁, 孙琪, 刘一搏, 史从俊, 刘成荫, 杜永勤. TA31合金磁控窄间隙TIG焊接接头组织和性能研究[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(4): 1-9.
引用本文: 孙清洁, 孙琪, 刘一搏, 史从俊, 刘成荫, 杜永勤. TA31合金磁控窄间隙TIG焊接接头组织和性能研究[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(4): 1-9.
SUN Qingjie, SUN Qi, LIU Yibo, SHI Congjun, LIU Chengyin, DU Yongqin. Microstructure and Properties of TA31 Alloy Magnetically Controlled Narrow Gap TIG Welded Joint[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(4): 1-9.
Citation: SUN Qingjie, SUN Qi, LIU Yibo, SHI Congjun, LIU Chengyin, DU Yongqin. Microstructure and Properties of TA31 Alloy Magnetically Controlled Narrow Gap TIG Welded Joint[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(4): 1-9.

TA31合金磁控窄间隙TIG焊接接头组织和性能研究

基金项目: 

国家科技重大专项(J2019-VII-0004-0144)

国家自然科学基金项目(52275320、52175299)

详细信息
    作者简介:

    孙清洁,男,1980年生,博士,教授,博导。E-mail:qjsun@hit.edu.cn

  • 中图分类号: TG444.74

Microstructure and Properties of TA31 Alloy Magnetically Controlled Narrow Gap TIG Welded Joint

  • 摘要: 为解决TA31钛合金窄间隙焊接过程中的侧壁不熔合问题,开展了磁控电弧摆动对侧壁润湿机理的研究,成功完成42 mm厚TA31钛合金厚板的焊接,并对焊接接头的微观组织和力学性能进行了测试分析。结果表明:磁控电弧摆动有助于改善液态熔体对侧壁的润湿性,获得凹面坡口。润湿性的提高主要是由于电弧摆动改变了熔池与侧壁之间的温度梯度,并且摆动电弧利用电弧压力和电弧剪切力推动熔池向侧壁流动。对42 mm厚的TA31钛合金接头进行组织分析发现,打底层由于热输入较低,宏观组织为等轴β晶粒;填充层及盖面层的热输入相对较高,为粗大的柱状β晶粒。这是由多层焊接过程中原始β晶粒竞争生长机制和外延生长机制导致的。β晶粒内部由纵横交错的针状α相组成,属于典型的网篮组织;打底层受热循环影响,α相明显粗化。焊缝区平均冲击吸收能量为55 J,约为母材的74%;热影响区平均冲击吸收能量为62 J,约为母材的84%。磁控窄间隙焊接技术可以解决侧壁不熔合问题,从而获得组织和综合力学性能良好的TA31钛合金接头。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-06
  • 网络出版日期:  2024-09-12

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