TA1/X65钛钢复合板焊接工艺及焊缝组织和性能研究

来源 :2014陕西省焊接学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jmdwj
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  采用TIG+MIG+MAG焊接工艺对厚度为(2+14) mm的TA1/ X65管线钢复合板(复层Ti厚2mm,基层X65管线钢厚14mm)试件进行了以V/Cu作为过渡填充金属的板-板对接焊实验.利用卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、EDS能谱面扫描和显微硬度实验,研究了焊接接头各区域的组织特征、界面元素分布、主要物相与焊缝横截面显微硬度分布.结果表明,坡口设计形式和过渡填充金属纯度及Cu、V、Fe和Ti之间物理、化学特性差异对焊接质量有严重影响.尖角深"V"型坡口设计不利于复层Ti和过渡层V的TIG焊,在尖角处易引起应力集中而萌生裂纹.Ti填充区的Fe元素由V焊丝带入并与元素Ti冶金作用产生了脆硬的TiFe金属间化合物,严重降低了该区域塑韧性.元素Ti与V充分互溶且扩散进入了Cu过渡区并与元素Cu和Fe冶金作用产生了脆硬的金属间化合物Ti3Cu4/Ti2Cu3和TiFe,元素V与Fe则产生了σ-FeV金属间化合物.Fe、Cu过渡界面组织结构为α-Fe+ε-Cu混合固溶体相,中间Cu过渡区组织结构则是以ε-Cu+Ti3Cu4/Ti2Cu3为基其间无序分布有TiFe和σ-FeV,而Cu、V过渡界面组织结构是以ε-Cu+V基固溶体为基其间有Ti3Cu4/Ti2Cu3和TiFe分布.焊缝宏观截面内,硬度较高区域出现在Fe、Cu过渡区靠近Cu侧和V、Ti过渡区靠近V侧,硬度值高达405HV10和469HV10,在界面处有横向分层裂纹存在,严重消弱了焊缝综合力学性能.
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