Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Микроструктура и механические свойства сварных соединений титанового сплава Ti60 после лазерной сварки и последующей термической обработки

Юцюн Цинь, Даньфэн Чжан, Вэньсян Цзян, Си Хэ

Аннотация


Методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции исследованы микроструктура и механические свойства сварных швов сплава Ti60 после лазерной сварки и последующей термической обработки (ПСТО). Показано, что микроструктура сварного шва состоит из трех зон: зоны плавления (ЗП), зоны термического влияния (ЗТВ) и основного металла (ОМ). В результате ПСТО твердость в ЗП и внутренней ЗТВ сильно снижается, что приводит к более однородному профилю твердости по сравнению с состоянием после сварки. После термической обработки предел прочности сварного соединения составил 980 МПа при комнатной температуре и 728 МПа при 600 °C, относительное удлинение 10,9 % при комнатной температуре и 18,3 % при 600 °C.

Ключевые слова


alloy Ti60; laser beam welding; post-welding heat treatment; microstructure; mechanical properties

Полный текст:

PDF

Литература


Esfahani Yeganeh V., Peijie Li. Effect of beam offset on microstructure and mechanical properties of dissimilar electron beam welded high temperature titanium alloys // Materials and Design. 2017. V. 124, No. 15. P. 78 - 86.

Kehuan Wang, Gang Liua, Denis J. Politis. Correlation between softening mechanisms and deformation non-uniformity of laser-welded titanium alloy tube during gas bulging process // Materials Characterization. 2017. V. 133. P. 196 - 205.

Welsch G., Boyer R., Collings E. Materials Properties Handbook: Titanium Alloys. ASM international, 1993.

Cai J., Hao M., Li X. et al. Study on composition character and microstructure of BT36 high temperature Ti alloy // Journal of Materials Engineering. 2000. No. 2. P. 10 - 12.

Zhao J., Ding H., Hou H. et al. Influence of hydrogen content on hot deformation behavior and microstructural evolution of Ti600 alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2010. V. 491, No. 1. P. 673 - 678.

Zhao Z. B., Wang Q. J., Liu J. R. et al. Effect of heat treatment on the crystallographic orientation evolution in a near-a titanium alloy Ti60 // Acta Materialia. 2017. V. 131. P. 305 - 314.

Chao Cheng, Bingbing Yu, Zhiyong Chen et al. Mechanical properties of electron beam welded dissimilar joints of TC17 and Ti60 alloys // Journal of Materials Science & Technology. 2018. V. 34, No. 10. P. 1859 - 1866.

Chamanfar A., Pasang T., Ventura A. et al. Mechanical properties and microstructure of laser welded Ti - 6Al - 2Sn - 4Z - 2Mo (Ti6242) titanium alloy // Materials Science and Engineering A. 2016. V. 663, No. 29. P. 213 - 224.

Karpagaraj A., Sivashanmugam N., Sankaranarayanasamy K. Some studies on mechanical properties and microstructural characterization of automated TIG welding of thin commercially pure titanium sheets // Materials Science and Engineering A. 2015. V. 640, No. 29. P. 180 - 189.

Guangxu Yan, Ming Jen Tan, Alexandru Crivoi et al. Improving the mechanical properties of TIG welding Ti - 6Al - 4V by post weld heat treatment // Procedia Engineering. 2017. V. 207. P. 633 - 638.

Squillace A., Prisco U., Ciliberto S. et al. Effect of welding parameters on morphology and mechanical properties of Ti - 6Al - 4V laser beam welded butt joints // Journal of Materials Processing Technology. 2012. V. 212, No. 2. P. 427 - 436.

Akman E., Demir A., Canel T. et al. Laser welding of Ti6Al4V titanium alloys // Journal of Materials Processing Technology. 2009. V. 209, No. 8. P. 3705 - 3713.

Abu Syed H. Kabir, Xinjin Cao, Javad Gholipour et al. Effect of postweld heat treatment on microstructure, hardness, and tensile properties of laser-welded Ti - 6Al - 4V // Metallurgical and Materials Transactions A. 2012. V. 43, No. 11. P. 4171 - 4184.

Mathers G. Welding of titanium and its Alloys. Part 1. 2016. P. 109.

Davis R., Flower H. M., West D. R. F. Martensitic transformations in Ti - Mo alloys // Journal of Materials Science. 1979. V. 14, No. 3. P. 712 - 722.

Feng Sun, Jinshan Li, Hongchao Kou et al. Effect of α' martensite on microstructure refinement after α + β isothermal treatment in a near-α titanium alloy Ti60 // Journal of Materials Engineering and Performance. 2015. V. 24. P. 1945 - 1952.

Chandan Kumar, Manas Das, Paul C. P. et al. Comparison of bead shape, microstructure and mechanical properties of fiber laser beam welding of 2 mm thick plates of Ti - 6Al - 4V alloy // Optics and Laser Technology. 2018. V. 105. P. 306 - 321.





© Издательский дом «Фолиум», 1993–2021