转向架用TC4钛合金TIG焊接头组织与力学性能研究OA

针对高铁转向架焊接结构复杂、对强度与轻量化要求高的特点,选用比强度高、可焊性好的TC4钛合金,采用钨极惰性气体保护焊(TIG)工艺,对厚度为14 mm的TC4钛合金板材开展对接接头与T形接头焊接试验。结果表明:两种接头焊缝成形良好,焊核区组织均为柱状晶和细长针状马氏体α′相,热影响区由α′相与(α+β)相混合组织构成,母材区为(α+β)双相;对接接头焊核区透射电子显微镜(TEM)形貌显示,存在平直条状α′相及高密度位错,热影响区位错密度显著降低,母材区α相晶界处存在位错壁;对接接头焊接试样的抗拉强度平均值和断后伸长率平均值分别为981 MPa和5.5%,均低于母材;-40℃低温下,对接接头试样的冲击功平均值为19.51 J,明显低于母材。硬度分布方面,对接接头硬度从焊缝中心到母材呈现高、低、高的变化趋势,焊缝区的硬度高于母材;T形接头硬度从焊缝中心到母材呈现下降趋势,焊核区的硬度最高。