房卫萍，黎小辉，张宇鹏，罗子艺，余 陈

（1.广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） 广东省现代焊接技术重点实验室，广东广州510650；2.广东省材料与加工研究所，广东广州510650）

热处理对100 mm厚TC4钛合金电子束焊接接头性能的影响

房卫萍1，黎小辉2，张宇鹏1，罗子艺1，余 陈1

（1.广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） 广东省现代焊接技术重点实验室，广东广州510650；2.广东省材料与加工研究所，广东广州510650）

针对100mm厚TC4钛合金板进行电子束对接，焊后对接头分别进行850℃再结晶退火和920℃+2 h和500℃＋4 h固溶时效热处理，观察接头的微观形貌，测试其硬度和拉伸性能。结果表明，经过再结晶退火后，焊缝中部开始出现β相晶界，热影响区熔合线附近的针状α′相变少，β相等轴晶界开始出现。经过920℃＋2 h和500℃＋4 h固溶时效处理后，焊缝中部和底部都出现明显的β相晶界，热影响区熔合线附近的β相等轴晶界明显可见，为细片层β转变组织。力学性能测试表明，经过固溶时效热处理的接头焊缝区、热影响区及母材区的显微硬度明显高于焊态，其接头拉伸强度比焊态提升11.3%，屈服强度比焊态提升17.2%，但接头延伸率比焊态降低近59%。

大厚度钛合金；电子束焊接；热处理；力学性能

0 前言

钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性好以及韧性好等优点，广泛应用于航空航天领域[1-2]。近年来，随着大深度潜水器的迅速发展，大厚度钛合金以其独特优势获得应用。美国的Alvin、法国的Nautile、日本的Shinkai6500以及中国的蛟龙号潜水器壳体均采用钛合金制造[3-4]。电子束焊接方法具有能量密度高、穿透能力强、焊接效率高、热影响区小、焊接变形小等特点，在真空条件下焊接可避免空气的污染，特别适合焊接大厚度钛合金[5]。……