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1、(類(lèi)別::全日制碩士研究生全日制碩士研究生題目:影響影響TC4TC4鈦合金鈦合金TIGTIG焊接頭力學(xué)焊接頭力學(xué)性能的因素研究性能的因素研究英文題目:英文題目:ResearchonthefactorsofinfluencingTIGweldedjoints’mechanicalpropertyforTC4TitaniumAlloy研究研究生:高曉剛生:高曉剛學(xué)科名稱(chēng):材料科學(xué)與工程學(xué)科名稱(chēng):材料科學(xué)與工程指導(dǎo)教師:董俊慧指導(dǎo)教師:董俊慧
2、教授教授二○一二○一三年六月碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文分類(lèi)號(hào)分類(lèi)號(hào):學(xué)校代碼學(xué)校代碼::1010128128UDC:學(xué)號(hào):2010123020101230內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鈦合金Ti6Al4V,因其具有的高強(qiáng)度、低密度、抗腐蝕性能、高溫抗氧化和高溫抗蠕變等性能,使之成為了航天航空工業(yè)、電力工業(yè)、航海、海洋工程、化工、汽車(chē)制造等領(lǐng)域中最具魅力的材料。但鈦合金通常存在焊接性較差,焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣孔、裂紋、脆化等缺陷以及出現(xiàn)晶粒粗
3、大的現(xiàn)象,將導(dǎo)致焊接接頭綜合力學(xué)性能下降。因此有必要針對(duì)這些問(wèn)題開(kāi)展研究,探討影響TC4焊接頭力學(xué)性能的因素,以便為其在工業(yè)中的更廣泛應(yīng)用提供依據(jù)。文章通過(guò)改變TIG焊接工藝參數(shù):焊接電流、焊接速度,在不同的熱輸入條件下對(duì)3mm厚TC4鈦合金施焊,通過(guò)硬度、拉伸、彎曲等實(shí)驗(yàn),并綜合拉伸斷口特征形貌,測(cè)試和分析了焊后接頭的力學(xué)性能和斷裂方式;通過(guò)金相觀察,分析了TC4鈦合金焊接接頭的顯微組織結(jié)構(gòu)、焊接過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律,并進(jìn)一步對(duì)接頭斷
4、口處晶粒大小和馬氏體針狀尺寸定量測(cè)定,探討了它們對(duì)接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律,取得主要成果有:(1)通過(guò)分析TIG焊接接頭焊縫組織的顯微硬度分布曲線得出,焊縫中心部位的硬度值要顯著高于其熱影響區(qū),略高于母材區(qū),且在距離焊縫中心大約4~5mm處的熱影響區(qū)部位存在一個(gè)軟化區(qū),說(shuō)明焊縫處將具有較高的強(qiáng)度和變形阻力,軟化區(qū)可能是接頭的薄弱區(qū)域。(2)通過(guò)分析TC4鈦合金焊接接頭拉伸后的斷裂和變形情況得出,大部分試樣的斷裂部位在焊縫的熔合線處并偏向熱
5、影響區(qū),焊接熱影響區(qū)的塑性及韌性要明顯低于母材,焊接接頭的抗拉強(qiáng)度較好:在焊接熱輸入為637.63Jmm時(shí),TC4鈦合金TIG焊接頭的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了母材的97.9%。說(shuō)明此工藝條件下焊接的試樣接頭性能良好。(3)分析試樣的斷口形貌發(fā)現(xiàn),4組工藝參數(shù)下的試樣具有共同的特征,斷口均較齊平,斷口附近截面收縮很小,可觀察到有撕裂棱,撕裂棱處有深淺不同的韌窩。從而得出TC4鈦合金TIG焊接接頭的斷裂形式客觀上以脆性斷裂為主。(4)對(duì)4組試樣的焊縫
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