【摘 要】
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本文对TA15钛合金焊接件在氢处理过程中显微组织和拉伸性能的变化进行了研究。利用金相显微镜、透射电子显微(TEM)镜观察了焊缝的组织形貌。利用扫描电镜(SEM)观察了拉伸断口
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本文对TA15钛合金焊接件在氢处理过程中显微组织和拉伸性能的变化进行了研究。利用金相显微镜、透射电子显微(TEM)镜观察了焊缝的组织形貌。利用扫描电镜(SEM)观察了拉伸断口形貌。利用X射线衍射仪(XRD)分析了渗氢处理和共析处理前后相组成的变化。在Instron Series IX自动材料试验机上进行室温拉伸性能测试。研究结果表明:600℃~700℃/3h渗氢处理后,焊接件中形成了面心立方结构的δ氢化物,对焊缝的晶粒形貌产生了强烈的模糊作用。在800℃/30min渗氢过程中合金发生了完全的α+H→β(H)转变,水淬冷却后,析出了大量的亚稳β(H)相和针状α"斜方马氏体相,α"相平行排列且在不同的晶粒内取向不同。在共析处理过程中,亚稳β(H)相和α"相逐步分解成了α和δ氢化物,并随着共析温度的升高分解的效果越明显。750℃/8h真空除氢过程中δ氢化物分解、H2逸出,钛合金发生再结晶。除氢过程中析出了许多细小的针状α相,并随着渗氢温度的升高逐渐变多。除氢后焊缝熔合区粗大的晶粒得到了有效的细化,原始大晶粒的晶界没有得到彻底的破碎,细化效果只发生在了晶粒内部。渗氢温度在600℃~700℃范围内时,经过除氢,母材区域的组织形貌变化不大;经过800℃渗氢水淬+300℃/8h共析+除氢处理后,母材区域的组织明显长大。650℃渗氢,真空除氢后,焊接件拉伸断口的宏观形貌随氢含量的升高越来越平坦,韧窝也逐渐变浅,TA15钛合金焊接件的强度和塑性随着渗氢时氢含量的升高而降低。800℃渗氢水淬+300℃/8h共析处理+真空除氢处理后,焊接件的抗拉强度明显降低,塑性有所升高。
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