TC4钛合金搅拌摩擦焊接头的疲劳性能.pdfVIP

HotWorkingTechnology2016，Vo1．45，No．11

TC4钛合金搅拌摩擦焊接头的疲劳性能

肖翰林。岳玉梅，王月。温泉

(沈阳航空航天大学，辽宁沈阳110136)

摘要：用由内凹轴肩与锥形搅拌针组成的钨铼合金搅拌头，采用转速为150r／min、焊速为30mm／min的参数对2

ml21厚的TC4钛合金板进行搅拌摩擦焊，得到了内部无缺陷的接头。以此为基础进行了焊接接头的疲劳性能分析。试验

结果表明，焊核区由细小的晶粒组成，而构成焊核的轴肩作用区的前进侧是焊接接头的危险区域。疲劳裂纹萌生于焊件

表面的轴肩作用区附近，裂纹经轴肩作用区向下扩展到热影响区并瞬断于母材区域。

关键词：搅拌摩擦焊；TC4钛合金；疲劳性能；轴肩作用区

DOI：10．14158／j．cnki．1001-3814．2016．11．055

中图分类号：TG453文献标识码：A文章编号：1001．3814(2016)11-0194．03

FatiguePerformanceofTC4TitaniumAlloyFrictionStirWeldedJoints

xIAoHanlin，YUEYumei，WANGYue，WENQuan

(ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang110136，China)

Abstract：Atrotationalspeedof150rpmandweldingspeedof30mm／min，TC4titaniumalloywith2mmhticknesswas

frictionstirbuttweldedbyW-Repnitoolconsistnigofconcaveshouldernadtaperedpin．Defect-rfeeweldnigjointwas

obtainednadhtenhtefatigueperformnacewasnaalyzed．Theexperimenatlresultsshowhtatweldzoneiscomposedoffine

grainsnadadvnacingsideofshoulderaffectedzoneishtednagerousarea．Thefatiugecracksraegeneratedfromsurfaceofhte

weldnerabytheshoulderaffectedzoneandpropagateintotheheataffectedzonehtenbasemeatl，resultingnihtefractureof

jonit．

Keywords：frictionstirweldnig；TC4titaniumalloy；fatigueperformnace；shoulderaffectedzone

钛合金具有比强度高，耐热性、耐腐蚀性好等一出接头的断裂位置在热机影响区和焊核区交界处，

系列优点[1】，且它以减轻重量、降低制造成本、提高并无明显的塑性变形，且起裂于焊缝底部并对断裂

结构效率和延长寿命为主要使用方面。而焊接是大试样进行断口分析；张腾等人5[1对2524一T3铝合金母

型钛合金结构所采用的主要连接方式之一．钛合金材及其搅拌摩擦焊对接接头的疲劳性能进行对比．

的搅拌摩擦焊连接技术是近年来国内外学者研究的得到大厚度和长焊缝的疲劳性能、短小焊缝的疲劳

热点。性能和母材的疲劳性能依次上升；杨新岐等人6[】指

统计资料表明，在金属焊接结构失效中，约有出5A06．H112搅拌摩擦焊接头的疲劳强度是MIG

80％以上的是由疲劳引起2[