中文摘要：

为解决紫铜厚大结构件钨极氩弧焊（GTAW）工艺中热裂纹严重的问题，本项目提出超声辅助GTAW新工艺。利用超声波的空化作用和声流作用，对焊接过程中脆性温度区间（BTR）内半固态焊缝金属微观组织形态及分布规律进行控制，有效抑制紫铜厚大结构件焊接热裂纹，获得焊缝金属组织细密均匀的焊接接头，提高焊缝性能。实现厚大结构件不预热焊接，有效降低焊接工艺难度，提高生产效率。着重研究超声辅助GTAW工艺中超声的空化作用及声流作用对焊缝金属晶粒细化的作用机制，研究晶粒细化对热裂倾向及焊缝金属力学性能的影响规律。建立超声辅助GTAW时BTR内半固态焊缝金属的流变模型，研究半固态中液相的填充"愈合"作用对热裂纹的抑制效果及作用机理。基于刚性拘束热裂纹实验，建立具有热裂成因分析能力及热裂倾向预测能力的紫铜厚大件GTAW热力耦合模型，优化并完善超声辅助GTAW工艺，为获得厚大结构件的无热裂纹焊接探索一条新的技术途径。