TC4钛合金TIG焊接接头的组织和力学性能研究

通过改变焊接工艺参数，在不同的焊接热输入条件下对3 mm厚TC4钛合金进行钨极氩弧焊焊接，焊后观察了接头组织，测试了显微硬度、抗拉强度和弯曲强度，并结合断口形貌特征分析了接头的断裂方式和焊缝元素成分。试验结果表明：在四种焊接热输入条件下，焊缝组织均为单一的针状α′马氏体编织而成的网篮状组织；焊缝中心部位的显微硬度值最大，在热影响区存在一个明显的软化区；焊接接头的抗拉性能良好，弯曲性能普遍不佳，延伸率和断面收缩率值偏低，接头塑韧性较差，接头断裂方式以脆性断裂为主；焊缝区的主要元素成分为Al、Ti、V,无其他元素的出现，表明焊接过程中保护效果良好。     

钛合金裂纹尖端氢扩散影响因素分析

为了获得氢在钛合金裂纹尖端的扩散行为,提出了一种力学与氢扩散的耦合模型。在COMSOL软件中建立了含单边椭圆裂纹的氢扩散模型,并分析了钛合金类型、载荷和裂纹长度对裂纹尖端氢扩散的影响。结果表明：在容易发生氢脆的环境中,α型钛合金的服役时间远大于β型钛合金;施加载荷对氢扩散有促进作用;裂纹长度与氢浓度成正比,与扩散区域的面积成反比。