卢军霞 郭天文 王宝成 古留根
摘 要 目的:比较激光焊钛与脉冲氩弧焊焊钛热处理后的机械性能.方法:将TA2加工成一定规格的试样,分别行激光焊接,脉冲氩弧焊焊接并焊后热处理,在万能拉伸实验机上测试母材及不同焊接接头的拉伸负荷、屈服负荷,计算伸长量,在AKASHI显微硬度测试仪上测试不同焊接区的维氏显微硬度;利用NEOPHOT-21型金相显微镜观察焊接区的金相变化.结果:无论何种焊接方式,焊接接头的伸长量均明显下降. 激光焊接接头的拉伸负荷、屈服负荷大于母材的拉伸负荷和屈服负荷,脉冲氩弧焊并热处理后的拉伸负荷、屈服负荷与母材的拉伸负荷和屈服负荷无明显区别,热处理后伸长量增加,与激光焊组的伸长量无显著差异,但仍小于原材料组. 脉冲氩弧焊的显微硬度最大,增大的距离最大,热处理后显微硬度减小,焊缝区最大显微硬度与激光焊缝最大显微硬度相当,激光焊显微硬度增大的距离最小. 金相观察激光焊接区为细小的针状马氏体结构,脉冲氩弧焊接区为粗大的颗粒,热处理后晶粒较为细小.结论:脉冲氩弧焊后热处理可以明显改善材料的综合物理-机械性能,但热影响区仍明显大于激光焊钛的热影响区.
关键词:钛 激光焊 脉冲氩弧焊 热处理
0 引言
激光能将热量高度集中,且操作简单、污染小,因此近几年国外率先进行了牙科激光焊钛的研究[1],发达国家已开始在临床试用;另一方面,激光焊接设备比较昂贵,目前有些地方难以承受. 氩弧焊是工业上较为常用的一种焊接方式,价格较低,但氩弧焊的热量不能很好地集中,有时有焊接缺陷,如裂纹、钨夹杂、焊缝背面回缩等,影响材料的性能.
焊后热处理的目的在于消除应力、稳定组织和获得最佳的物理-力学性能,真空热处理还可以降低氢含量和防止工件表面氧化[2]. 根据不同的合金成分、原始状态和结构使用要求可分别进行退火、时效或淬火-时效处理. 退火适用于各类钛及其合金,并且是α和β钛合金唯一的热处理方式.
本实验进行了激光焊钛、脉冲氩弧焊焊钛以及脉冲氩弧焊焊钛热处理后机械性能的比较,为临床焊钛方式的选择提供参考.
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