激光焊接钛合金接头的组织演变和力学行为

使用高功率碟片激光器在焊接功率为6.0 kW,速度为2.4 m·min-1,离焦量为-2 mm,保护气体为15 L·min-1的参数下成功焊接6.5 mm厚的TC6钛合金板材.在此焊接参数下研究焊缝的组织演变和力学行为,结果表明焊缝内为典型的铸造态粗大β晶粒,其中心β晶内为细小交错的针状a'相,以及少量的等轴α相;熔合线处细β晶区主要为针状的α'相;近熔合线的热影响区为球化长大的α相和内部针状的α'相;近母材的热影响区仅部分片层状的α+β转变为等轴α相及内部少量a'相.从母材到热影响区到焊缝显微硬度呈上升趋势,焊缝硬度最高.拉伸结果显示焊缝的抗拉强度高于母材,延伸率略低于母材,其中静态拉伸断裂于母材,缺口拉伸断裂于焊缝,缺口敏感系数(q)为1.04.光滑拉伸试样断口内为细小均匀的韧窝,为韧性断裂;缺口拉伸试样断口内以撕裂棱为主并分布有较浅韧窝,为准解理断裂.