Structure of Ti-6Al-4V nanostructured titanium alloy joint obtained by resistance spot welding

Klimenov, V. A.; Kurgan, Kirill; Чумаевский, А. В.; Клопотов, А. А.; Gnyusov, S. F.

doi:10.1063/1.4937829

Cited by 5 publications

(4 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The elastic modulus of the BM was lower than that of the FZ and HAZ [29,30]. Therefore, fatigue cracks are more likely to initiate in the FZ, considering the microstructure defects and high-stress levels in the FZ [31]. Furthermore, the stress values along the other directions are small and can be neglected concerning the failure of welding joints.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Stress analysis and lifetime prediction for Ti–6Al–4V welding joint under fatigue loading

Liu¹,

Xia²,

Song

et al. 2021

Materials Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

A welded joint has a complex gradient microstructure. The effects of local deformation in the fusion zone, heat-affected zone (HAZ), and other areas, on the macroscopic fatigue properties of an inhomogeneous welded joint, are not fully understood. Thus, it is necessary to correlate the microstructural features and their related local deformation mechanisms with macroscopic fatigue properties. In this study, cyclic stress–strain curves and lifetime model parameters of materials in different HAZs were determined by hardness distribution and base–metal material properties. A user element subroutine was developed in the elastic–plastic finite element analysis to obtain the local stress and strain in the joint. ‘Danger points’ were selected to predict fatigue lifetime with the Manson–Coffin damage equation. The prediction results agreed closely with experimental observations within the low-cycle fatigue lifetime regime. Highlights A new LCF life analysis method, for coated specimens, was developed based on the fracture mechanics. Life prediction method for coated specimens was proposed and verified by LCF tests. Coating-induced lifetime degradation was analysed quantitatively at different temperatures. Effects of stress amplitude on the surface crack initiation were investigated.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Stress analysis and lifetime prediction for Ti–6Al–4V welding joint under fatigue loading

Liu¹,

Xia²,

Song

et al. 2021

Materials Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Сплавы синтезировали в шести режимах (рис.1б), отличающихся длительностью спада основного сварочного импульса тока. Высота литого ядра во всех случаях составляла около 80-90 % от общей толщины соединяемых пластин (рис.3), что характерно при КТС титановых сплавов из-за их высокого удельного сопротивления [14].…”

Section: материалы и методыunclassified

УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В УСЛОВИЯХ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ ПРИ СИНТЕЗЕ СПЛАВОВ Ti–Au

Буцыкин¹,

Klimenov²,

Strelkova³

et al. 2022

Фундаментальные Проблемы Современного Материаловедения

View full text Add to dashboard Cite

Сплавы титана с золотом рассматриваются как перспективные для применения в стоматологии за счет их высокой твердости и биоинертности, однако данные по влиянию их состава и методов изготовления на функциональные свойства довольно ограниченны в настоящее время. С целью восполнения этого пробела, в данной работе были синтезированы шесть сплавов Ti-Au путем сплавления двух титановых пластин и тонкой золотой фольги между ними пропусканием униполярных импульсов электрического тока (процесс аналогичный контактной точечной сварке). Импульсы отличались длительностью заднего фронта на завершающем этапе процесса, так как основная цель заключалась в исследование влияния скорости охлаждения металла на микроструктуру и механические свойства формируемых сплавов. Микроструктура была исследована методом оптической микроскопии, распределение микротвердости определяли наноиндентированием модифицированной пирамидой Берковича, распределение химических элементов было определено с помощью растрового электронного микроскопа, оборудованного энергодисперсионным спектрометром с последующей статистической обработкой полученных данных. Наиболее равномерное распределение золота и максимальная средняя микротвердость металла литого ядра, а также высокая прямая корреляция между этими параметрами были достигнуты при имплементации режима с наибольшей длительностью охлаждения. Во всех исследованных случаях была обнаружена неравновесная литая микроструктура, состоящая из двух фаз: твердого раствора α-Ti(Au) и интерметаллидов AuTi3, причем участки интерметаллидных включений, обладающие повышенной микротвердостью, были распределены по объему достаточно равномерно. На основании полученных результатов был сделан вывод, что представленная методика формирования и исследования сплавов является эффективным методом, позволяющим изучать металлургические процессы, протекающих в условиях высокоэнергетических воздействий, а также в лабораторных условиях разрабатывать наиболее рациональные термические циклы для их последующего внедрения в реальных промышленных технологиях.

show abstract

“…This titanium alloy is used widely in the aerospace industry to produce large-scale welded and prefabricated aircraft constructions, internal pressure capacities in an extensive range of temperatures from − 196 to 450 °C, and many other structural components of the rocket, aviation, and civil engineering [24].…”

Section: Titanium Alloysmentioning

confidence: 99%

“…Fig 24. Load vs displacement plots of the (a) uncoated, and (b) CNT-coated welded samples at the best welding parameters[36] …”

mentioning

confidence: 99%

Interlayers in Resistance Spot-Welded Lap Joints: A Critical Review

Das

Paul

2021

Metallogr. Microstruct. Anal.

View full text Add to dashboard Cite

This paper presents a review of various interlayers employed to enhance the properties of similar and dissimilar materials welded by resistance spot welding (RSW). The commonly used base materials are steel, Al alloys/steel, Al/Al alloys, Al/Ti alloys, Al/Mg alloys, etc., and the interlayers proposed by various researchers include Zn, Ni, Sn, galvanised steel, SS304, Al-Mg, AlSi12, graphene, carbon nanotube, etc. Microstructural changes due to the incorporation of various interlayers were observed, and the enhancement of different mechanical and surface properties was studied focusing on the weld joint. It also includes weld bonding, the role of different process parameters on the properties of the weldment, failure modes observed in tension or lap shear tests. Studies have shown that increasing the welding parameters and incorporating suitably selected materials in between the mating surfaces of the lap joint can significantly enhance the quality of the joint. For the dissimilar RSW of Al/steel, the usage of optimised morphology of the electrodes, RSW with the incorporation of cover plates, and the usage of various interlayers were observed to subdue the brittle intermetallic compounds formation and enhance the quality of joint in case of Al/Mg alloys.

show abstract

Structure of Ti-6Al-4V nanostructured titanium alloy joint obtained by resistance spot welding

Cited by 5 publications

References 7 publications

Stress analysis and lifetime prediction for Ti–6Al–4V welding joint under fatigue loading

Stress analysis and lifetime prediction for Ti–6Al–4V welding joint under fatigue loading

УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В УСЛОВИЯХ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ ПРИ СИНТЕЗЕ СПЛАВОВ Ti–Au

Interlayers in Resistance Spot-Welded Lap Joints: A Critical Review

Contact Info

Product

Resources

About