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摘要
在航空发动机机匣的焊接过程中，焊缝作为薄弱部位，将直接影响整个机匣的疲劳性能及服役寿命。通常采用焊后热处理消除焊接热应力，均匀焊缝组织，提高焊缝性能，但对于疲劳寿命的改善效果不明显。本研究创新性地提出电磁耦合处理技术，对热处理后的Ti2AlNb合金电子束焊缝进行调控，提升焊接接头的疲劳寿命，同时研究了在电磁耦合作用下焊缝区材料组织演变规律。结果表明，焊缝疲劳极限由134.2MPa增至159.4MPa，提升18.8%。经电磁耦合处理后，焊缝区域的残余压应力最高提升128.7%。同时，在不改变材料组织和相成分的情况下，在材料内部生成位错墙与位错纠缠，疲劳裂纹源由表层移至次表层，疲劳裂纹扩展速度降低，使得疲劳性能提升。焦耳热效应、电子风力效应与磁致塑性效应的耦合作用促进了位错运动，同时增强了疲劳裂纹扩展障碍。本研究为提升焊缝疲劳寿命提供了一种新方法，并为电磁耦合处理提升焊缝疲劳性能提供了可行性依据。
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单位四川大学; 中国航空制造技术研究院
