机械工程学报

作者：余陈, 陈静, 陈怀宁, 张宇鹏, 房卫萍

单位：1. 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院)广东省现代焊接技术重点实验室 广州 510650;；2. 中国科学院金属研究所 沈阳 110016

关键词：薄壁管,弹复,工艺原理,三辊矫圆,数学归纳法,往复弯曲,TC4钛合金,残余应力,磁控窄间隙TIG,焊后热处理；

基金：广东省科技（2017A070701026，2016B070701025）、广州市科技（201704030112，201807010035）和攀钢科技合作（2014-03、2015-10）资助项目。

针对100 mm和31 mm厚TC4钛合金磁控窄间隙非熔化极惰性气体保护（Tungsten inert gas，TIG）焊试板，采用压痕应变法测量表面残余应力分布，采用全释放应变法测量厚度方向的三维残余应力分布。结果表明，两种厚度试板的焊接残余应力数值有所不同：100 mm厚试板表面纵向和横向残余应力峰值高达600～700 MPa，接近材料屈服强度的70%～80%；31 mm厚试板表面纵向和横向残余应力峰值较低，仅达到材料屈服强度的40%～50%。两种厚度残余应力差异较大的原因主要由较大厚度下横向收缩的累积效应造成。经过650℃的真空焊后热处理，两种厚度的焊接试板纵向和横向应力均显著降低，应力降低幅度最高超过50%，剩余残余应力峰值均不超过200 MPa，焊缝处沿厚度方向分布的各向残余应力均接近零值，表面残余应力出现了重新分布。

来源：2019年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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