一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111979401A(43)申请公布日2020.11.24(21)申请号202010742531.3(22)申请日2020.07.29(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路5号(72)发明人赵鹏康唐成魏晨肖旭东褚巧玲郑建明李淑娟张敏(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人涂秀清(51)Int.Cl.C21D9/50(2006.01)C22F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法(57)摘要本发明公开一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法，属于钛合金焊接件制造技术领域。该方法通过对将TC11钛合金和TC17钛合金经过线性摩擦焊得到的TC11钛合金和TC17钛合金在600～860℃之间进行多次热处理，然后再进行高温(800～860℃)和低温(600～650℃)双重退火来改善接头组织。热处理后的整体轮盘TC11钛合金侧焊缝区针状马氏体αs相长大成为片层组织，TC17钛合金侧焊缝区粗大β相转变为初生αP相，呈球状、棒状和长条状三种形态、TC11钛合金侧接头硬度值降低，TC17钛合金侧接头硬度值增加并趋于稳定，接头两侧硬度值差异减小，过渡平缓，接头整理力学性能提高。CN111979401ACN111979401A权利要求书1/1页1.一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：将经过线性摩擦焊焊接到一起的TC11钛合金和TC17钛合金在热处理炉中进行多次热处理，之后将经过多次热处理之后的TC11钛合金和TC17钛合金取出空冷至室温；步骤2：将经过步骤1处理后得到的TC11钛合金和TC17钛合金置于热处理炉进行双重退火处理，第一重退火处理的退火温度为780～840℃；第二重退火热的退火温度为580～640℃。步骤3：将经过步骤2处理的TC11钛合金和TC17钛合金从热处理炉中取出，空冷至室温。2.根据权利要求1所述的一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法，其特征在于，步骤1具体按照以下步骤实施：步骤1.1、将热处理炉升温到800～860℃，然后将经过线性摩擦焊焊接到一起的TC11钛合金和TC17钛合金放入热处理炉，热处理炉温度以1～15℃/min的速度再次升高到800～860℃，保温10～20min，之后经保温处理的TC11钛合金和TC17钛合金与热处理炉一起冷却到600～650℃，保温10～20min，完成第一次热处理；步骤1.2、第二次热处理：将第一次热处理后的TC11钛合金和TC17钛合金与热处理炉一起加热到800～860℃，保温10～20min，之后经保温处理的TC11钛合金和TC17钛合金与热处理炉一起冷却到600～650℃，保温10～20min，完成第二次热处理；步骤1.3、步骤1.3、采用第二次热处理的方式，对TC11钛合金和TC17钛合金再重复进行6～10次热处理，然后将TC11钛合金和TC17钛合金从热处理炉中取出，并空冷至室温。3.根据权利要求1所述的一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法，其特征在于，步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、在进行第一重退火处理时：先将热处理炉升温至780～840℃，然后将经过步骤1处理后的TC11钛合金和TC17钛合金放入热处理炉中，热处理炉温度以1～15℃/min的速度再次升高到780～840℃，保温30～60min，之后将TC11钛合金和TC17钛合金从热处理炉中取出，空冷至室温，完成第一重退火处理；步骤2.2、在进行第二重退火处理时：将热处理炉升温至580～640℃，然后将放入经第一重退火处理后的TC11钛合金和TC17钛合金放入热处理炉中，热处理炉温度以1～15℃/min的速度再次升高到580～640℃，保温4～6小时，之后将TC11钛合金和TC17钛合金从热处理炉中取出，空冷至室温，完成第二重退火处理。2CN111979401A说明书1/7页一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法技术领域[0001]本发明属于钛合金焊接件制造方法技术领域，涉及一种优化钛合金线性摩擦焊接头显微硬度的热处理方法。背景技术[0002]Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si，即TC11钛合金；Ti-5Al-4Mo-4Cr-2Sn-2Zr，即TC17钛合金，行业内，TC11钛合金和TC17钛合金的焊接通常是通过线性摩擦焊的方式，这样能够最大程度发挥两种材料各自性能优势。线性摩擦焊因其高效、节能和可靠等优点，成为实现异种钛合金之间的焊接所不可替代的技术。[0003]但是我们发现，采用线性摩擦焊的方式焊