籍龙波, 胡树兵, 李行志, 陈冀彦, 肖建中

(华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉430074)

电子束焊接Ti-6Al-4V合金接头的疲劳裂纹尖端微区形态

籍龙波, 胡树兵, 李行志, 陈冀彦, 肖建中

(华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉430074)

通过对Ti-6Al-4V合金板材预制一定深度的疲劳裂纹，研究母材与焊缝区疲劳裂纹尖端的TEM显微形态。结果表明：经历疲劳循环后，位错密度大大增加，α/β相界面位错密度高，易成为位错形核的源区；在周期性疲劳载荷的作用下，位错以源区为原点呈放射状向四周发散运动；在焊缝区马氏体板条之间的细碎相之间，位错聚集严重，说明细碎相也易成为位错萌生的源区，从而成为疲劳裂纹形核的源区；在焊缝区马氏体板条宽度越窄，位错聚集密度越高，易成为疲劳裂纹萌生的位置。此外，TEM观察证实了裂纹尖端存在一定尺寸的塑性变形区。通过焊接接头分区的TEM对比分析，获得焊缝区比母材区更易萌生疲劳裂纹的相关证据。

Ti-6Al-4V合金；电子束焊接；疲劳；裂纹尖端；显微形态

钛合金最重要的特点之一是具有较高的比强度，是当代先进飞机和航空发动机的主要结构材料之一，钛合金的应用水平也成为衡量飞机先进程度的重要标志之一[1]。Ti-6Al-4V合金是一种典型的α+β型钛合金，在钛基中含稳定元素铝(6%)和钒(4%)，具有比强度高、耐腐蚀性好、综合性能优等特点，在航空航天结构材料中得到了广泛的应用。在Ti-6Al-4V合金应用中，焊接是一种必不可少的手段，电子束焊接(electron beam welding，EBW)在Ti-6Al-4V合金连接中应用广泛。……