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本文引入填充层对TA15钛合金与QCr0.8铬青铜进行了真空电子束焊接,研究了工艺参数对接头显微组织及力学性能的影响。采用OM、SEM、EDS等手段对接头的显微组织进行观察,通过拉伸试验和显微硬度测试对接头力学性能进行评定,并对断口进行分析。直接电子束焊接试验表明,钛侧化合物层增大了接头的脆性,导致拉伸试件断裂在焊缝近钛侧,接头平均抗拉强度211.8MPa,为铜母材抗拉强度的45.1%。采用V填充层,焊缝中大量的钒基固溶体减小了接头的脆性,但V填充层熔点高,较难完全熔化。而采用粉末冶金(V,Cu)填充层,接头表面成形良好且力学性能亦可能满足要求。通过填充层厚度与元素质量比的对比试验,得到的优选填充层厚度为0.7mm,铜钒质量比为2:1。采用优选填充层进行了钛/铜电子束焊接工艺试验。工艺参数对接头显微组织的影响表明,焊接速度的改变对母材尤其是钛的熔化量影响较大;随着焊接束流增大,钛的熔化量增大,钛侧化合物层的厚度增大,焊缝中生成化合物的数量增加;扫描频率的降低使接头成形更好,但导致焊缝中钛铜脆性化合物的增加;随着束偏移量的增大,钛的熔化量逐渐增大,焊缝中钛铜化合物连续分布。通过研究不同工艺参数对接头力学性能的影响发现,在焊接束流20mA,焊接速度为420mm/min,扫描频率100Hz,束偏移量0.2mm的工艺参数下,获得的平均抗拉强度最高为389.3MPa,为铜母材强度的82.8%。断口分析显示拉伸试件断裂的位置主要有焊缝近钛侧、近铜侧及铜侧热影响区,焊缝近钛侧的强度取决于化合物层的厚度及组成,近铜侧的强度取决于焊缝中钒基或铜基固溶体的含量。而焊缝近钛侧、近铜侧组织性能良好是试件断裂在热影响区的先决条件。气孔等缺陷对接头力学性能影响较大,可以通过控制扫描频率及束偏移量有效抑制气孔生成。