鈦及鈦合金具有密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕以及生物相容性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，不僅被廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋工程、醫(yī)療等高端領(lǐng)域，而且逐漸進(jìn)入人們的日常生活中，如轎車(chē)零部件、眼鏡架及餐具等。TC4鈦合金是應(yīng)用最為廣泛的一種α+β型鈦合金，具有高的強(qiáng)度、塑性、韌性以及良好的焊接性能，其絲材可用于制作結(jié)構(gòu)架、加固筋、安全防護(hù)架等構(gòu)件。鈦合金絲材通常采用焊接方式進(jìn)行連接，包括鎢極氬弧焊、等離子焊接、激光焊接、電子束焊接等，其共同特點(diǎn)是鈦合金焊接時(shí)具有局部高溫、快速冷卻等特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致材料焊接處組織與性能變差。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行了多種焊接方式的相關(guān)研究， 研究了鎢極氬弧焊對(duì)α+β型鈦合金組織與性能的影響， 闡述了沖擊韌性與晶粒大小成反比關(guān)系； 利用YAG激光焊接方法焊接Ti-6Al-4V合金，發(fā)現(xiàn)其焊合區(qū)域存在大量馬氏體，使得材料局部塑性下降，變脆變硬；對(duì)TC4鈦合金絲材進(jìn)行了焊接，發(fā)現(xiàn)焊后材料晶粒粗大，呈現(xiàn)脆性。然而，對(duì)于鈦合金絲材的新興應(yīng)用——焊接防護(hù)架的性能研究鮮有報(bào)道，而其塑性、韌性對(duì)于防護(hù)效果十分關(guān)鍵，直接涉及到人身安全。因此，本研究通過(guò)鎢極氬弧焊接工藝制備TC4鈦合金防護(hù)架，對(duì)其進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，分析沖擊性能及失效原因，為鈦合金防護(hù)架的制備提供參考。

TC4鈦合金絲材的化學(xué)成分(w/%)

1、TC4鈦合金絲材焊件在快熱及快冷焊接熱循環(huán)作用下，由中心焊接處到母材呈由高到低的溫度梯度，使得形成的組織呈現(xiàn)梯度性，即焊合區(qū)、熱影響區(qū)以及母材區(qū)。

2、焊合區(qū)域存在馬氏體相，該馬氏體相主要以α"相形式存在，并有少量的α"相。斜六方結(jié)構(gòu)的α"相滑移面少，使得焊合區(qū)域的局部顯微維氏硬度平均值達(dá)5.5GPa， 是母材區(qū)域硬度值的近1.5倍。

3、焊件斷口平齊且?guī)缀鯚o(wú)頸縮現(xiàn)象，存在河流狀解理臺(tái)階，為脆性斷裂。

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