精密成形工程

作者：刘宏伟, 蒋青, 郑敏, 张昭, 王善林, 陈玉华

单位：1.京津冀再制造产业技术研究院,河北 沧州 062450; <br>2.南昌航空大学 材料科学与工程学院,南昌 330063

关键词：激光填丝焊接,TA15钛合金,激光焊接角度,显微组织,力学性能

基金：国家自然科学基金（52475363, U24A20117, 52175326, 52575394）; 江西省自然科学基金（20232ACB204020）

目的 实现薄板TA15钛合金的高质量焊接并满足其在航天环境下的服役要求。方法 采用激光填丝焊接技术对TA15钛合金薄板进行对接焊接,系统研究不同焊接角度对焊缝成形、微观组织及力学性能的影响。结果 不同焊接角度下接头表面形貌相似,而底部宽度随焊接角度的增大呈先增后减的趋势,在60&#x000b0;时整体宽度最大,呈&#x0201c;X&#x0201d;形结构。随着焊接角度的增大,气孔率显著降低,气孔主要分布于焊缝底部,以冶金气孔为主。微观组织分析结果表明,60&#x000b0;焊接接头中出现大量马氏体集束,其余角度则以网篮状马氏体为主。热影响区组织均由块状&#x003b1;相、残余&#x003b2;相和针状马氏体组成,与平焊接头相似。所有接头的大角度晶界比例均超过92%。拉伸性能分析结果表明,各焊接接头的抗拉强度均高于母材强度,其中60&#x000b0;焊接接头抗拉强度最高,达1 121 MPa,断后伸长率为55%~64%。拉伸变形主要集中于硬度最低区域,断裂位置位于热影响区。结论 激光填丝焊接工艺参数对TA15钛合金接头性能具有显著影响,可为航空航天领域钛合金焊接提供参考。

来源：2025年第12期

《精密成形工程》期刊编辑部

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