电弧堆焊轻质多主元合金熔覆层的组织和力学性能

• 作者: 黄绍服 郭煜
• 来源期刊: 中国表面工程
• 关键词: 轻质多主元合金 绞股焊丝 AlTiCu 微观组织 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 121-128
• 页数: 8页
• 分类号: TG156|TB114
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20201130001

摘要

轻质多主元合金是一种新型的轻质合金,拥有独特的晶体结构以及力学性能,在航空航天领域具有极大的发展潜力.本文采用电弧堆焊的方法在TC4钛合金表面制备Al-Ti-Cu轻质多主元合金熔覆层,堆焊材料为Al-Ti-Cu绞股焊丝,制备出的熔覆层与基体呈现出良好的冶金结合,进一步拓宽了轻质多主元合金的应用.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对熔覆层的组织和力学性能进行了研究.借助密度测试仪、维氏硬度仪、摩擦磨损测试仪、万能力学性能测试机对熔覆层的密度、硬度、耐磨性和强度进行研究.结果 表明,熔覆层主要存在BCC结构的AlCu2Ti相和少量的CuO相和Fe2Ti3O9相.熔覆层枝晶形态整体呈现为花瓣状.在室温下,熔覆层的平均硬度为340.8 HV,熔覆层干摩擦磨损失效形式为粘着磨损和氧化磨损;熔覆层耐磨性强于45钢、磨损体积是45钢的85％.熔覆层密度为4.88 g/cm3,压缩率为26％,压缩强度为1187 MPa,比强度约为2.661× 105(N ·m-2)/(kg·m-3).接近Ti合金的比强度,属于比强度较高的轻质合金.