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《热加工工艺》2022年8月第51卷第15期

·火效分析·

ZTA7熔模精密铸件裂纹形成分析

温方明，孙宏喆，乔海滨，李伟东，杨学东

(中国船舶集团有限公司第七二五研究所(洛阳船舶材料研究所)，河南洛阳4710)

摘要：对ZTA7熔模精密铸件的表面裂纹进行取样分析，确定了钛合金铸件在无表面α污染层影响的情况下补

焊返修后表面裂纹的产生原因。结果表明，ZTA7铸件缺陷补焊时，补焊过程的热影响造成基体组织发生变化，出现针

状α相，且氧向钛合金扩散形成富氧扩散层，使得热影响区的塑韧性大大降低，从而在焊接应力的作用下形成焊接冷

裂纹。

关键词：ZTA7;精密铸件；补焊；裂纹

D0I:10.14158/ki.1001-3814

中图分类号：TG249.5;TG441.7文献标识码：A

CrackFormationAnalysisofZTA7InvestmentCasting

WENFangming,SUNHongzhe,QIAOHaibin,LIWeidong,YANGXuedong

(LuoyangShipMaterialResearchInstitute,Luoyang471000,China)

Abstract:ThroughtheanalysisofsurfacecracksofZTA7titaniuminvestmentcasting,thecausesofsurfacecrackson

titaniumallycastingwithouttheinfluenceofsurfaceαcontaminationlayerweredetermined.Theresultsshowthatwhen

theZTA7castingisrepairwelded,themicrostructureofthesubstrateischangedandneedleαphaseappearsduetothe

thermaleffectduringrepairwelding,theoxygendiffusestotitaniumalloyandoxygen-richdifusionlayerisformed.

Therefore,theplastictoughnessoftheheat-affectedzoneisgreatlyreduced,andundertheactionofweldingstress,cold

weldingcracksareformed.

Keywords:ZTA7;investmentcasting;repairwelding;crack

钛合金具有比强度高、耐腐蚀性能好、耐热性高研究多为以表面α污染层为研究方向，不能全面解

和生物相容性好等特点，已被广泛应用于航空、航天、决钛合金熔模精密铸件的表面裂纹问题。本文重点

化工、医学等领域。尤其是近年来对高端装备发展的从排除表面α污染层影响的角度进行研究[2,分析

需求，促进了钛合金铸件的发展，但同时也对钛合金了钛合金铸件表面裂纹形成的其它原因，并提出了

铸件提出了高精度、高稳定性、高性能的质量需求，从钛合金铸件表面裂纹的改善措施。

规格上也有大型、复杂、薄壁、集成化的发展趋势。1试验材料及方法

实际生产中，航空航天领域的钛合金铸件材质

多以ZTC4、ZTA15、ZTA7等为主。相比ZTA2、钛合金熔模精密铸造从射蜡到尺寸终检人库，

ZTA5等低合金元素材质，在生产中ZTC4、ZTA15、过程允长，影响裂纹产生的过程较多。本试验的分析

ZTA7等钛合金铸件表面易产生裂纹，这些裂纹需对象为ZTA7材质的铸件，该铸件在浇注完成后进

要通过荧光渗透方法检查，并挖除裂纹缺陷然后进行了热等静压处理（保温温度920℃，保温时间2~

行补焊返修，但补焊后还会产生新的裂纹，存在荧光2.5