金属热处理

作者：谢本昌, 刘馨宇, 张乐, 陈彦孜, 岑耀东, 陈林

单位：内蒙古科技大学 材料与冶金学院(稀土学院), 内蒙古 包头 014010

关键词：TC4钛合金,数值模拟,钨极氩弧焊,焊后热处理,显微组织

使用Ansys软件模拟TC4钛合金焊接及焊后热处理(PWHT)过程,并对焊态及热处理态组织及残余应力变化进行分析。结果表明,焊接过程中各层焊缝由于热输入不同,其温度也不同,其中第1层焊的峰值温度最低(2183.6 ℃),第5层最高(2337.8 ℃),由于各层经历了不同特征的热循环,焊缝区各层马氏体尺寸由19.5 μm向96.2 μm变化。焊后焊缝区主要由αm相+少量β相+部分αt相+析出αg相组成。经PWHT后,接头部分αm相转变为次生(α+β)相,并由XRD图谱观察到(0002)α衍射峰发生“峰分裂”,在2θ=39.6°处观察到新峰(110)β,同时峰半高宽降低5.56%～43.75%,表明TC4钛合金的结晶度随着残余应力的消除而得到改善。焊后残余应力主要集中在焊缝附近,此为易断裂位置。垂直焊接方向的残余应力呈对称分布,与温度场分布规律基本相同,经PWHT后各项残余应力均降低。

来源：2024年第8期

《金属热处理》期刊编辑部

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