材料牌号TC
相近牌号BT9俄罗斯),BT9JK俄罗斯)
TC钛合金概述
TC(Ti-6.5Al-.5Mo-.5Zr-0.Si)钛合金是一种综合性能良好的a+β型热强钛合金。具有良好的室温抗拉强度和屈服强度,在℃以下具有优异的热强性能和良好的热加工工艺性能,在航空航天领域的得到了广泛应用。
由于TC钛合金熔点高、热加工温度范围窄,工业上应用的钛合金结构件大都需要塑性变形处理之后再机械加工,加工周期较长,且材料利用率极低。利用激光直接沉积近净成形技术制造钛合金结构件,可极大地缩短加工周期,提高粉末材料的利用率,同时又节约了昂贵的加工成本。
TC钛合金化学元素
品种规格与供应状态
熔炼与铸造工艺合金应经过两次以上真空自耗电极电弧炉熔炼。
TC钛合金
应用概况与特殊要求该合金已用于制造涡喷发动机压气机盘、叶片等多
种航空零件。由于热稳定性和蟠变的限制,该合金在°C下允许的工
作时间为h,在°C下允许的工作时间为h。
TC钛合金焊接
目前,针对TC钛合金焊接的研究已有报道,采用钨极氩弧焊获得了成形良好的焊缝,使用TC同质焊丝可获得与母材抗拉强度相当的焊接接头,略高于使用TA2纯钛焊丝的接头,但使用TA2焊丝时的塑性接近母材的塑性;采用电子束焊方法得到的焊接接头冲击韧性优于母材的,同时得出焊缝气孔的产生与增氢有关;采用摩擦焊方法得到焊接接头的拉伸强度超过母材的,塑性接近母材的。但针对TC钛合金,目前国内外均未有激光焊接方面的研究,相似的热强型钛合金如Ti6Al2Sn4Zr2Mo(Ti)在激光焊接方面有一定的研究,得到质量可靠的接头,但关于焊缝组织以及焊接工艺参数对焊缝微观组织影响的研究甚少。激光焊接具有能量密度高、焊接线能量小、焊接速度高、焊缝深宽比大、热影响区(HAZ)窄、焊件变形极小、非接触和无需真空等特点,相较于以上方法具有独特的优势。目前,高强钛合金激光焊接方面以Ti6Al4V的研究为主,研究表明激光束很适合钛合金的焊接,尤其在薄板和精密零件的焊接上有很大的应用前景。
TC高强钛合金激光焊接
TC钛合金纯激光焊接焊缝为粗大柱状晶组织,晶粒内部在冷却过程中形成交错的α′马氏体组织。热影响区由母材至熔合线发生α+β到α+α′再到α′相的转变。
2)焊接热输入对焊接接头组织有显著影响,随热输入量的增加,焊缝柱状晶的尺寸变大,内部马氏体分布更加密集杂乱;热影响区宽度增加,粗晶区晶粒尺寸显著变大。
)焊接接头硬度从母材到焊缝呈现增加趋势,至焊缝处达到最高;焊缝硬度随热输入量的增加而增大;钛合金激光焊接接头抗拉强最低达到母材的97%,拉伸试样均断裂于热影响区,接头的微观断口形貌表现为沿晶断裂特征,塑性明显下降,低于母材的50%。
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