Ta-2.5W薄板等离子焊接数值分析与组织性能研究

作者：毕先磊; 雷永杰; 章桥新; 周浪; 刘蓉

来源：武汉理工大学学报, 2017, (05): 23-29.

• Ta-2.5W
• 等离子焊接
• 数值模拟
• 微观组织
• 抗拉强度

针对Ta-2.5W薄板等离子焊接过程,利用ANSYS建模,对其温度场、应力场和焊接变形进行数值分析,并通过试验对比,确立焊接工艺参数对焊缝微观组织、力学性能的影响。有限元仿真与试验结果具有良好一致性,验证了模型的可靠性。热源移动过程中,焊缝中心温度不断增大,且焊缝平均宽度和热影响区宽度均呈增长趋势;焊接冷却过程等温线较加热过程密集,但温度梯度比加热过程的小得多;焊缝中心线应力随焊接过程呈现先增大后减小再逐渐增大至稳定值的特征;焊接变形主要为角变形,并伴随横向收缩引起的轻微挠曲变形。通过SEM分析,Ta-2.5W焊缝处晶粒生长方式为外延生长,热影响区晶粒粗大且穿过融合线向焊缝生长。经拉伸试验确定,断裂方式为脆性断裂,Ta-2.5W焊接接头抗拉强度随等离子焊接速度增加而减小,当焊接速度为1 mm/s时,焊接接头的抗拉强度为309 MPa。

• 单位
  中国航天科工集团公司; 机电工程学院; 材料科学与工程学院; 武汉理工大学