金属热处理

作者：彭金波, 叶受智, 全琼蕊

单位：中国航发航空科技股份有限公司, 四川 成都 610506

关键词：TC2钛合金板,焊接接头,焊接残余应力,焊后热处理,蠕变,残余应力松弛

利用ABAQUS软件对TC2钛合金薄板焊接接头的残余应力分布及焊后热处理过程中的应力松弛进行了模拟。首先基于TC2钛合金薄板焊接温度场模拟结果,计算获得其焊后残余应力分布,并通过残余应力实测值验证了模拟的合理性。其次通过试验标定TC2钛合金的蠕变模型参数,以评估蠕变效应对焊后热处理过程中残余应力松弛的影响。结果表明,焊接过程中焊缝区域温度迅速升高至2679 ℃,形成准稳态温度场,残余应力在焊缝附近达到峰值,并随距离增加迅速衰减,Mises应力峰值高达847 MPa。焊后热处理时蠕变效应显著降低残余应力,并改善了应力分布均匀性。随着保温时间延长,高应力区蠕变变形持续,使残余应力进一步松弛,但蠕变速率递减使应力松弛趋于稳定。在试验温度350 ℃下保温1~2 h残余应力松弛率高达40%,随后变化趋缓。因此,延长保温时间对残余应力的松弛效果有限,工程应用中应结合材料特性及经济成本合理控制保温时间。

来源：2025年第5期

《金属热处理》期刊编辑部

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