Si元素对钛/钢异种金属接头成形及微观组织影响

Si元素对钛/钢异种金属接头成形及微观组织影响

采用T2Cu和CuSi3焊丝在相同工艺参数下对厚度为1 mm的TC4钛合金及304不锈钢进行焊接，并借助光学显微镜(optical microscopy, OM)和扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)研究了两种焊丝下的TC4/304异种金属焊接熔池冶金行为. 对比分析了不同焊丝成分，尤其是Si元素的加入对TC4/304异种金属接头宏观成形、界面微观组织和力学性能的影响. 结果表明，Si元素的加入使液态熔池流动性显著增强，消除了凹陷和孔洞等缺陷，解决了焊缝背部熔合不良问题，焊缝宏观成形显著改善. 两种焊丝均有效阻隔了Ti，Fe原子，钛/铜界面未生成Ti-...

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Main Authors: 孙清洁, 陶玉洁, 甄祖阳, 刘一搏, 张清华, 刘岳
Format: Article
Language:zho
Published: Editorial Office of Transactions of the China Welding Institution, Welding Journals Publishing House 2025-01-01
Series:Hanjie xuebao
Subjects:
钛/钢异种金属焊接
si元素
焊缝成形
微观结构
弥散强化
Online Access:http://hjxb.hwi.com.cn/hjxb//article/doi/10.12073/j.hjxb.20231025001
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Description
Summary:采用T2Cu和CuSi3焊丝在相同工艺参数下对厚度为1 mm的TC4钛合金及304不锈钢进行焊接，并借助光学显微镜(optical microscopy, OM)和扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)研究了两种焊丝下的TC4/304异种金属焊接熔池冶金行为. 对比分析了不同焊丝成分，尤其是Si元素的加入对TC4/304异种金属接头宏观成形、界面微观组织和力学性能的影响. 结果表明，Si元素的加入使液态熔池流动性显著增强，消除了凹陷和孔洞等缺陷，解决了焊缝背部熔合不良问题，焊缝宏观成形显著改善. 两种焊丝均有效阻隔了Ti，Fe原子，钛/铜界面未生成Ti-Fe化合物，但在焊缝中心以及铜/钢界面处生成了少量Ti-Fe相. CuSi3焊丝中充足的Si元素不仅使Ti5Si3相形核生长的更加充分，在熔池流动的作用下均匀分布于焊缝中，对接头起到弥散强化作用. 与T2Cu焊丝相比，CuSi3焊丝所得接头的抗拉强度提升了81.4%，最高达到366.8 MPa.
ISSN:0253-360X

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