2。2。1  电子束焊接设备 7

2。2。2  实验测试分析设备 9

2。3  实验方法 11

3  钛-铜电子束焊接工艺和接头组织性能研究 14

3。1  钛-铜焊接性分析 14

3。2  TC4钛合金-T2紫铜电子束焊工艺研究 14

3。3  TC4钛合金-T2紫铜电子束焊接接头组织和力学性能 16

3。3。1  焊接接头显微组织分析 16

3。3。2  焊接接头力学性能分析 18

4  添加T2紫铜过渡段的钛-钢电子束焊接 22

4。1  钢-铜焊接性 22

4。2  添加T2紫铜过渡段的TC4-304SS的电子束焊工艺 22

4。3  添加T2过渡段的TC4-304SS电子束焊接接头组织和力学性能 23

4。3。1  接头显微组织分析 23

4。3。2  焊接接头力学性能分析 25

结  论 26

致  谢 27

参考文献 28

1  绪论

1。1  课题背景及意义

    钛合金作为非常重要的轻质结构材料和热强合金材料，其耐热性强，耐蚀性好，比刚度、比强度高，具有较好的塑性和韧性，在低温下能保持比较好的力学性能，在航空航天、石油化工、生物医学、造船及原子能工业等领域中得到了非常广泛的应用，在高技术和尖端科学方面发挥着重要作用。

    在汽车制造中，钛合金可以制造发动机阀门、阀簧、连杆、半轴、悬簧、紧固件和排气系统元件等，可以达到节油、提高寿命、降低发动机噪音及振动的作用。作为现在飞机的结构制造中首选的三大材料体系(复合材料、钛合金、铝合金或铝锂合金)之一，钛合金的热强度和耐热稳定性好，在300℃～550℃下仍具有足够高的强度，适合制造高温受力结构，比如飞机主体框架、集中接头和机身主承载力壁板，飞机结构的发动机舱与后机身结构多采用钛合金制造，如叶片和压气机盘、锻造风扇、排气系统以及一些结构性构造。在航天工业中，可以利用钛合金的高比强度，耐腐蚀和耐低温性能来制造各类压力容器、燃料箱、紧固件、构架和火箭的外壳，人造卫星、登月舱、航天飞机和载人飞船中也使用了不少钛合金材料的焊接件[1,2,4,23]。

钛合金的各方面性能优异，但由于材料和加工成本比较高，导致钛合金构件的制造成本较高，而钢是应用最广泛的工程材料，具有一系列优良的性能，如力学性能、焊接性、热稳定性等，特别是304不锈钢作为不锈耐热钢使用范围最广泛，如食品用设备，一般化学设备及原子能工业用设备，钛合金与钢的双金属焊接结构可使钛合金的低密度、良好的耐腐蚀性和钢的高韧性、高强性、高硬度、耐磨性相结合起来，在节约材料、合理利用资源、提高复合性能和延长焊接产品的使用寿命方面起到非常重要的作用，充分发挥钛和钢在经济和性能上的互补优势。因此，研究钛合金与钢连接技术有很好的经济和实际效益[1,2,5]。

1。2  钛合金-钢异种材料焊接特点