超聲沖擊處理對TA15 鈦合金焊接接頭組織和性能的影響

宿月，陳芙蓉，張博友

(內蒙古工業大學材料科學與工程學院，內蒙古 呼和浩特010051)

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鈦合金作為耐高溫、比強度高以及焊接性能、抗腐蝕性和韌性較好的輕質合金，已經在航空、航天及國防工業中得到廣泛應用［1-2］。因此，在對鈦合金焊接結構方面，提高鈦合金焊接質量已經成為人們關注的重點［3］。TA15 鈦合金屬于近α 型鈦合金，它既有α 型鈦合金良好的焊接性，又有β 型鈦合金的工藝塑性，主要用于制造飛機和發動機的承力結構件，尤其是焊接的承力結構件，并在嚴峻環境下的使用方面發揮了重要作用［4］。采用的焊接結構具有重量輕、效率高、零件少、故障少和可靠性高的特點，可克服傳統連接，如螺栓、榫頭、榫槽連接在這些方面的不足。

光纖激光焊具有能量密度高、焊縫成形好、深寬比大、熱影響區窄等特點，對焊接工況環境要求低，可在大氣環境下焊接，易實現焊接工藝自動化，并且焊接過程中受到良好的保護易獲得性能優良的焊接接頭。而對于焊接接頭而言，與大多數材料的失效相同，都是起始于接頭的表面。焊接接頭附近區域存在應力集中和焊接缺陷是導致疲勞斷裂的主要原因［4］。因此，采取必要的焊后處理消除焊接接頭的組織與性能的不均勻性是目前急需解決的關鍵問題。為了改善TA15 鈦合金焊接接頭的性能，相繼開發采用了如深層滾壓、噴丸和激光沖擊強化等工藝，但這些處理方法有一定的局限性。超聲沖擊處理方法是近年……