焊接熱輸入量會影響雙相鈦合金接頭熱影響區 α/β 相轉變、及次生 α′相的析出,進而改變接頭力學性能。對 7 mm 厚 Ti180 鈦合金電子束焊接接頭組織分析發現,近熔合線熱影響區和中部熱影響區由"ghost"狀初生 α 相、次生針狀 α′相和殘余 β 相組成,近母材熱影響區由初生 α 相、殘余 β 相和少量次生 α 相組成。熱輸入量升高會促進初生 α 相比例減少,導致接頭拉伸性能變化。熱輸入由 120 J·mm-1 升高到 177 J·mm-1,延伸率由 16.7%降低到 11.6%,低于母材( 18.7%);抗拉強度由 1010 MPa 增加到 1070 MPa,都達到母材強度( 970MPa)。此外,120 J·mm-1~177 J·mm-1 熱輸入條件下焊縫區與熱影響區硬度始終高于母材區硬度。綜上, Ti180 鈦合金接頭力學性能可通過改變焊接熱輸入量、控制熱影響區相變行為實現調控。
Ti180 鈦合金電子束焊接接頭
Ti180 母材顯微組織
Ti180 鈦合金 EDS 面掃結果
Ti180 電子束焊接接頭焊縫區中部微觀形貌
Ti180 電子束焊接接頭熱影響區微觀組織特征
四種熱輸入下熱影響區不同位置處微觀組織的變化
不同熱輸入下 Ti180 焊接接頭硬度分布圖
不同熱輸入下 Ti80 電子束焊接接頭拉伸性能
拉伸斷口形貌