第33卷第6期 2012年6月
焊接学报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol.33 June
No.6 2012
细直径TA2/0Cr18Ni9Ti棒材储能焊接试验分析
徐峰12，翟秋亚，陈凯'
（1.西安理工大学材料学院，西安710048；2.陕西理工学院材料学院，汉中723003）
摘要：采用电容储能焊机对直径2.5mm的TA2纯钛和0Cr18Ni9Ti不锈钢异种棒材进行快速凝固对接研究，分析了接头显微组织和界面结合机制，测试了接头力学性能结果表明，储能焊能够实现TA2与0Cr18Ni9Ti之间的快速凝固焊接，获得的煤接按头组织细小致密，极快的焊接速度有效抑制了接头中TiFe,，TiFe等脆性金属间化合物的生成，接头缺陷主要为裂纹，并具有脆性断裂特征，裂纹多发于0Cr18N9Ti侧，穿过熔合界面向熔核延伸，当焊接电压为195V，电容为9900μF，电极力为15N时，接头抗拉强度达到480MPa
关键词：纯钛；不锈钢；储能焊；接头组织与性能
中图分类号：TG142.71 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2012)06007704
徐
峰
业纯钛（以下简称TA2纯钛）与0Cr18Ni9Ti不锈钢异种细直径棒材进行了快速凝固焊接试验，研究其
钛及钛合金以其高比强度、优异的耐腐蚀和抗磨损等性能，广泛应用于航空航天、工业制造和医疗器械及国防领域，但因钛合金价格较高，工程中常将其与价格低廉的不锈钢通过复合、焊接等途径制成结构件，以达到降低成本扩大应用的目的，由于钛合金与不锈钢的线膨胀系数、导热系数相差较大，焊接时焊缝中易产生内应力：钛与铁的晶格类型不同，原子互溶度很小，高温下极易形成脆性金属间化合物相TiFe和TiFe,，使焊缝严重脆化，甚至产生裂纹，传统的熔化焊方法，均因焊接过程中脆性金属间化合物的产生或应力引起的裂纹缺陷而导致接头的性能下降(1-4)，倘若对焊接区金属赋以快速熔化并快速凝固工艺，则可抑制脆性化合物相生成，有望提高焊接接头性能，电容储能焊属快速凝固焊接方法，可有效抑制脆性化合物产生：同时，焊接过程在压力下实施，接头变形和残余应力小，尤其适宜于成分、熔点、导热性能相差较大的异种金属材料之闻的焊接[5-7
力，目前钛合金与不锈钢的焊接研究多集中
于双金属复合板材焊接方面，但涉及到局部异型结构的焊接也时有发生，而与此相关的研究却相对较少，
文中采用微型电容储能焊机对TA2拉拔态工
收稳日期：2011-04-18
基金项目：陕西省科学技术研究发展计划资助项目（2009K06-14)；
西安市科技局创新支撑计划资助项目（CXY08001）；陕西省重点学科建设专项资金资助项目
万方数据
接头的微观组织和异质金属接头结合机理，为钛及钛合金材料与不锈钢的储能焊接提供试验依据
试验方法
试验用材料为Φ2.5×5mm的TA2纯钛和 2.5x5mm的0Cr18Ni9Ti不锈钢棒材.将两细直径棒材端面经金刚砂纸打磨、丙酮清洗后，装配成对接接头，在微型电容储能焊机上进行对接焊接，主要焊接工艺参数为焊接电压165~205V，电容9900 μF，电极力5~25N.焊接能量、电压和电容之间的函数关系为E=CU/2.焊接能量为134.76~ 208.02J
焊接接头试样经环氧树脂镶嵌成标准金相制样后，先利用5gFeCl,+50mLHCI+50mLH,0溶液对接头中不锈钢一侧进行没蚀，时间70~80s：再利用45mLHNO，+10mLHF+45mLHO溶液对接头中钛一侧进行浸蚀，时间70~80s.利用XJG-05 型光学显微镜观察接头形貌及其微观组织利用数
字式SH-500推拉力计测试接头抗拉强度 2试验结果与分析
2.1TA2纯钛和0Cr18Ni9Ti不锈钢微观组织
为了分析对比焊接接头组织的组成，对两异种