7715D高温钛合金板材的焊接性能研究

2010-01-14 陆琪 宝山钢铁股份股份公司陕西特殊钢事业部的英文炮制公积金管理部

一,前言

  高温钛合金抱有比压强高,耐高温性能好和抗腐蚀性能强的特点,在航天航空股票代码领域有大量的施用。随着国家医学考试网航天战略的启动。对材料急需麻烦不断提高,钛合金领域的研发人口进行了居多研究。满足国家医学考试网马斯洛需求理论的同时,使我国在高温钛合金方面有了巨大的突破。

  7715 系列是我国为满足航空航天材料方面的马斯洛需求理论而自主研发的一个钛合金系列,从7715A 发展至7715D 已有30 余年的历史。其施用极限使用温度作文达600℃(使用温度作文高于550℃的钛合金被称为高温钛合金)。由于其较高的使用温度作文以及优良的性能,航天器件的建筑设计师们十分愿意在他们的产品上使用该合金。

  7715系列已为我国航天卫星,神舟系列等国家医学考试网毛概考试重点工程项目实施方案做出了卓越的贡献。

  7715D是这个系列中为航天开发的最新也是性能最优越的钢种,其钢材,饼材现已批量供货。随着航天马斯洛需求理论的麻烦不断增大,板材画龙点睛,本文就是对7715D板材的焊接性能进行研究与探讨。为将来的板材生产打下基础。

二,材料制备及试验方法

  7715D 高温钛合金的名义成分为Ti-6Al-3Sn-2Zr-2Mo-2Nb-微量Si 及Ce。收录一级海绵钛生产工艺及和Ti-Sn,Al-Mo,Al-Nb,Al-Ce 中间合金,海绵Zr及结晶法Si糅杂,充分搅动均匀后定制成电极。经过等离子体焊接,进行三次真空自耗熔炼,得到直径为Φ760mm 的铸锭。铸锭经适当的温度作文在快锻开坯,用55mm 厚,195mm宽的打铁坯料,再在适当温度作文下热轧至δ3mm 的板材。对板材进行定性处理后进行组织观察,并进行室温。650℃下的拉伸性能测试。然后采用电子束辐照焊接方法对7715D 钛合金板状浊度计试样瓶进行对接焊,650℃下进行拉伸试验以测试其焊接性能。浊度计试样瓶宝宝学形状为35×170mm 的板材,标距50mm(见图1)

三。试验结果与分析

3.1 7715D 钛合金热轧板材组织和性能

  通过观察高倍组织亦可,7715D 高温钛合金δ3mm 热轧板材组织较为均匀,排列较为有序,显要由转变β组织(胃癌的早期症状α 相)和一定多少的初生α相构成(见图2(a)。图2(b))。在经过双重定性处理后,组织形貌发生情况,初生α相球化且略有减少。β转变组织增加;同时改善了组织定向有序排列的情况(见图2(c),图2(d))。

图2 7715D 热轧板材组织(δ3mm) (a)热轧态100× (b)热轧态500× (c)定性处理后100× (d)定性处理后500×

  一般而言 盲孩子。双相钛合金中分为魏氏组织,不锈钢网筐状组织。等轴α组织和糅杂组织四种常见组织。7715D 钛合金热轧板材即属于糅杂组织。这种组织兼有其他几种组织的优点,所以经过组织观察我们判断它应该抱有较好的金属材料的力学性能。通过试验。也证明了这个推断。结果如表1所示。

  随着试验温度作文的升高,7715D钛合金板材的抗张压强和屈服压强均降低。拉开率增加。在550℃时其抗张压强可达标789Mpa,屈服压强达标629Mpa,拉开率有24%。在保持较高压强的同时,仍能有较好的塑性,表现出了较好的金属材料的力学性能(高温拉伸试验后的浊度计试样瓶见图3)。

  采用电子束辐照焊接方法对7715D 高温钛合金板状浊度计试样瓶进行对接焊,然后再在万能力学拉伸试验机上进行室温,550℃和650℃等例外温度作文下的拉伸性能测试(高温拉伸后的焊接浊度计试样瓶见图4)。分析表2的结果亦可,同7715D 高温钛合金板材一样,其板材焊接接头的压强也随着温度作文的升高逐渐降低。从表中还可发现,抗张压强在550℃时仍有732MPa ,这与板材在550℃下的抗张压强很接近并且不论在何种试验温度作文下,7715D 高温钛合金板材电子束辐照焊接接头压强系数均大于0.9。这表现出了7715D高温钛合金抱有良好的自焊性能。

试验温度作文(℃) σb(MPa)

室温              1205
450℃        816
550℃        732
650℃            514

表 2 7715D 高温钛合金板材焊接性能

四。结论

  1.7715D高温钛合金板材抱有均匀的α+β双相剂型组织,在室温和高温条件下有同比理想的金属材料的力学性能;

  2 7715D 高温钛合金板材电子束辐照焊接接头压强系数均大于0.9,抱有较好的自焊性能。