题目：TC4钛合金激光焊接接头超塑性研究

本文对TC4钛合金母材和激光焊接板材的超塑性变形行为与组织演变进行了系统的研究。通过高温拉伸试验方法，研究了超塑性变形工艺参数对力学行为的影响，并将母材与焊接接头的超塑性进行对比；借助光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）及透射电子显微镜（TEM）等检测手段，分析了材料在焊接过程中的组织变化，以及母材和焊接接头在超塑性变形过程中的组织演变规律，并在此基础上分析了超塑性变形的主要机制。主要研究结果如下：超塑性拉伸实验结果表明，在850℃～950℃温度范围、0.3～3.0mm/min速度范围内，TC4钛合金母材具有良好的超塑性变形能力，最佳的超塑性变形参数为900℃-0.6mm/min，最大延伸率为1220.5%；TC4钛合金激光焊焊接接头可以承受超塑性变形，但是接头变形量较小，对超塑性贡献不大；且相同变形条件下，焊接试样的变形抗力与母材相比变大，延伸率降低。对TC4钛合金母材的组织分析结果表明，超塑性变形后，材料依然保持为等轴组织，且随着变形温度的升高和变形速度的降低，晶粒不断长大，变形程度的增大会诱发晶粒的长大；对激光焊接试样的组织分析表明，激光焊接过程中，TC4钛合金的等轴组织转变为包含过饱和针状马氏体α′ 相的网篮组织，超塑性变形后，原始组织中的针状马氏体发生α′ → α + β的相变，焊缝组织转变为片层状组织；由于接头对超塑性贡献很小，焊缝的片层状组织并未进一步发生等轴化转变。另外，本文还探索了TC4钛合金激光焊接试样超塑性下降的原因，研究发现，TC4钛合金母材超塑性变形的主要机制是伴随位错蠕变的晶界滑移，而激光焊接接头组织为针状组织，超塑性变形中，当位错遇到针状组织时，位错滑移被阻碍，位错滑移无法及时地协调晶界滑移，变形开始向其他更加有利于晶界滑移和位错运动的地方转移，所以，焊接试样的超塑性变形主要还是集中在母材。