焊后热处理对Ti17 线性摩擦焊接头组织及力学性能的影响

郭震国，马铁军，李菊，李文亚，唐龙飞

（1.西北工业大学 材料学院 陕西省摩擦焊接工程技术重点实验室，西安 710072；2.中国航空制造技术研究院 航空焊接与连接技术航空科技重点实验室，北京 100024）

线性摩擦焊（Linear friction welding，LFW）能够实现复杂截面同质及异质材料的固相连接，是国际公认的理想航空发动机整体叶盘焊接制造与维修技术[1—8]。目前，线性摩擦焊及相关研究主要针对钛合金整体叶盘的研制而展开。Guo 等[9]对Ti6264 钛合金进行了LFW 及焊后热处理（Post-weld heat treatment，PWHT）试验。对于焊态接头，焊缝（Weld zone，WZ）析出了致密的针状斜方α''马氏体，使其硬度值低于母材（Base metal，BM）硬度值；热处理后，斜方α''转变为六方α，WZ 硬度值增加，且高于BM 硬度值。李智渊等[10]研究了热处理工艺参数对 TC4/TC17 钛合金LFW 接头微观组织的影响。PWHT 后，亚稳β相分解，生成细小层片状的α相，次生针状α相沿初生α析出；随着热处理温度升高，析出的层片状α相及次生针状α相长大且发生偏聚现象。季亚娟等[11]研究了PWHT 对TC4 钛合金LFW 接头组织及性能的影响。PWHT 后，次生α相析出，导致α相体积分数有所增加，组织发生球化现象；PWHT 接头的抗拉强度和屈服强度较焊态高，但断面收缩率下降；热处理使接头组织更加均匀，接头残余应力降低。李菊等[12]和李晓红等[13]研究了 PWHT 对 Ti17(α+β)/Ti17(β)异种组织LFW 接头疲劳性能的影响，结果表明，焊态接头疲劳试件均断裂于焊缝，经PWHT 后焊缝发生β→α+β转变，强度提升，接头疲劳性能可达到与母材相当的水平。

上述研究成果表明，通过不同的热处理工艺可使钛合金LFW 接头组织发生变化，达到所需要的状态，从而提升接头的力学性能。……