TA15钛合金电子束焊接接头高周疲劳性能研究.pdf.pdf

����年第�期�结构强度研究����
����钛合金电子束焊接接头.�
高周疲劳性能研究�
张亚娟�蒋军亮�刘海燕�
�中航工业飞机强度研究所四室,西安��
摘要:研究了����钛合金电子束焊接接头的高周疲劳性能和疲劳断口的金相组织。得到����钛合金棒�
状母材和�种电子束焊接接头的中值疲劳寿命,计算得到了电子束焊接接头���可靠度和���置信度水平�
上的安全疲劳寿命,分析了断口金相组织结构对疲劳性能的影响。研究结果可对����钛合金电子束焊接接�
头结构的工程应用提供参考。�
关键词:����钛合金;电子束焊接接头;疲劳寿命;金相组织�
周疲劳性能的研究还未见报道。王廷等对�����
��前言�和���不锈钢电子束焊的接头显微组织、相组成�
和显微硬度进行了研究�;李行志等对����钛�
����是一种高铝含量的近�型钛合金,因�合金电子束焊接接头的熔凝区和热影响区的显微�
具有低密度、高的比强度、耐腐蚀、热稳定性好、以�组织、硬度、疲劳裂纹扩展速率以及疲劳断头形貌�
及优良的焊接加工性能,使其在航空航天结构件�进行了研究�;陈国庆等对����钛合金潜弧焊�
中的应用日益广泛。钛合金板材焊接的关键问题�对接接头显微组织和力学性能进行了研究���。本�
是:焊接变形难于控制,吸气性强导致出现气孔缺�文研究了����钛合金母材及�种电子束焊接接�
陷的几率高于其它金属。真空电子束焊接具有能�头的高周疲劳性能和疲劳断口显微组织,分析了�
量密度大,热输入小,焊接速度快,焊接冶金质量�电子束焊的微观组织对接头疲劳性能的影响,为�
好,焊缝窄、焊缝深宽比大,焊缝及热影响区晶粒�����电子束焊的工程应用提供参考。�
细,焊接厚板时效率高,保护可靠等优点,使其在�
钛合金的焊接中得到广泛应用口��。由于焊接接��材料及试样�
头组织和性能的不均匀性,而使焊接结构的抗疲�
劳性能不太理想,���~ ���的焊接结构失效源�试验采用����板材、厚度为����电子束�
于焊接接头的疲劳断裂,因此,研究焊接接头的疲�焊接厚板和厚度为����的电子束焊接厚板,本�
劳性能及其影响因素具有重要的工程意义。�文中简称为“焊接接头��”和“焊接接头��”,焊�
目前,关于����钛合金电子束焊接性能的�缝位于试件横向对称轴线处,即为横向对接焊缝,�
研究较多,但对����钛合金电子束焊接接头高�与载荷方向垂直。材料的化学成分见表�。�
表������钛合金的化学成分�质量分数% ��
高周疲劳试验选用棒状试样,具体形状尺寸见图�。�
收稿日期:����~��—���
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����年第�期�张亚娟:����钛合金电子束焊接接头高周疲劳性能研究����
断区面积小。����电子束焊对����钛合金的高周疲劳性�
能影响极小,在低应力水平区域,�种电子束焊接�
接头的中值疲劳寿命与母材的疲劳寿命相当或稍�
微高一些,并通过疲劳断口焊缝微观组织结构分�
析了产生该结果的原因。�
���通过疲劳断口的微观形貌分析发现,靠�
近试样表皮的微观缺陷�脆性杂质、气孔、冷隔�对�
图��焊接件疲劳寿命较短的断口形貌�
疲劳裂纹的萌