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工业纯钛TA2的焊接及接头耐蚀性研究工业纯钛TA2因具有良好的耐蚀性、高比强度、无磁性、抗冲击性、可焊性等特点,在舰船及海洋领域得到了日益广泛的应用。但因其熔点较高、导热系数低、热容量较小,焊接参数会严重影响接头性能,且TA2薄板焊接时极易出现变形及烧穿等缺陷。同时焊缝附近区域受焊接热循环的影响造成组织的不均匀性,导致极易产生电化学腐蚀破坏,再者焊缝附近区域温度的急剧变化导致焊后产生较大的焊接残余应力使接头的应力腐蚀开裂敏感性显著增大。因此成功解决TA2的薄板焊接并进行接头耐蚀性研究具有重要的理论意义与实用价值。使用自行设计的焊接半自动设备及焊接夹具,利用微束等离子弧焊接厚度为0.6mm的TA2板,利用TIG焊焊接厚度为0.6mm及2mm的TA2板。对比研究了焊接参数对焊缝成型性和力学性能的影响。并对接头进行了金相组织观察、盐雾腐蚀、电化学测试及断口形貌分析。板厚为2mm的TA2板,分别进行了填丝和不填丝TIG焊并研究了填丝TIG焊焊接接头的应力腐蚀开裂敏感性。采用微束等离子弧焊焊接时,焊接电流、离子气流量、焊接速度对焊缝正、背面的宽度影响不同。工艺参数不合适时,焊缝组织中出现了粗大的马氏体和魏氏体,导致接头的力学性能下降;当焊缝组织中针状马氏体较少且板条马氏体与锯齿α细小交叉密集呈网状分布时,接头的综合力学性能最优,此时接头抗拉强度可达455MPa,接近母材的抗拉强度。该工艺下焊缝的耐蚀性优于母材。厚度为0.6mm的TA2板TIG焊时,接头的抗拉强度最高可达405MPa,此时母材的耐蚀性最好,焊缝次之,热影响区最差。对比发现,采用微束等离子弧焊与TIG焊均可获得优质的焊接接头,且在接头区域主要发生均匀腐蚀,而TIG焊焊缝耐蚀性稍差于微束等离子焊焊缝。综合焊缝成型性及接头力学性能,微束等离子焊缝质量高于TIG焊。厚度为2mm的TA2板不填丝TIG焊时,接头的抗拉强度最高可达295MPa,接头金相组织中焊缝区晶粒严重粗大造成拉伸试样断裂在焊缝区且断口呈明显的脆性断裂,此工艺下母材的耐蚀性最好,焊缝次之,热影响区最差。填丝TIG时接头组织中出现了针状马氏体,接头抗拉强度达到395MPa,此工艺下母材的耐蚀性最好,焊缝次之,热影响区最差。对比发现填丝TIG焊焊缝耐蚀性优于不填丝TIG焊焊缝。慢应变速率拉伸试验表明,当应变速率为0.018~0.18mm/min时,在3.5%NaCl

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