钛及钛合金焊接方法与研究现状

钛具有比强度高、耐海水及其他介质的腐蚀、耐低温,以及高温下具有高的疲劳强度、低的膨胀系数、良好的可加工性等优点,用其建造的结构在任何自然环境中都能充分发挥其作用.在舰船应用中,除利用其耐海水腐蚀和高比强度特点外,还有无磁、透声、抗冲击震动等优点,钛及钛合金在舰船中的使用大大延长了设备的使用寿命,减轻了重量,提升了设备及整舰船的技术战术性能,因此钛是一种优秀的舰船结构材料[1-3].     

纯钛搅拌摩擦焊晶粒细化机制

通过搅拌摩擦焊实现了5 mm纯钛的可靠连接,并对焊接接头组织进行了细致研究。通过光学、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纯钛搅拌摩擦焊组织进行了精细表征,对焊接过程中的再结晶机制进行了研究。结果表明：采用搅拌摩擦焊可以得到成型良好,组织致密的焊缝;焊缝组织可以分为焊核区( NZ)、热机影响区( TMAZ)、热影响区( HAZ)和母材区( BM);根据各区组织形态和结构特点对纯钛搅拌摩擦焊动态再结晶过程进行了分析,揭示了纯钛搅拌摩擦焊焊缝细化机制;钛的层错能较大,搅拌摩擦产生的位错不能完全分解,遇到阻碍时,只能通过滑移和攀移继续运动,在多次搅拌摩擦作用下,位错缠结堆积,位错密度不断上升,产生新的晶界,从而形成细小晶粒,实现晶粒细化。