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        鈦鋁合金真空擴散焊工藝及性能

        發布人:管理員 發布時間:2022-05-13


        真空擴散焊 Ti3Al 合金具有較高比強度和比彈性模量[1,2], 在高溫時仍可以保持足夠高的強度和剛度,同時它還具有優良的抗蠕變和抗氧化能力,這些優點使其成為近年來重點開發和廣泛應用的高溫結構材料是 Ti-Al 系金屬間化合物中最優先接近實用化的材 料[3 - 6]. 雖然優點眾多,但是單相 Ti3Al 金屬間化合 物的室溫塑性仍然在 1% 以下[7],為了改善其塑性, 引入第二相鈮進行合金化,得到的 Ti2AlNb 合金具 有較理想的比強度、優良的塑韌性和抗蠕變能力,在 航空航天發動機熱端部件方面具有相當的應用前 景[8 - 11]. Ti2AlNb 合金的應用可以實現運載工具的 減重. 由于 Nb 原子質量較大,Ti2AlNb 與 Ti3Al 相比 密度較高,在保證強度和可靠性的前提下常將二者 配合使用,以 Ti2AlNb 為環體,Ti3Al 為葉片的結構能更好的達到減重目的,因此研究 Ti2AlNb 與 Ti3Al 的焊接具有重大意義.

        真空擴散焊 目前對 Ti2AlNb 連接的方法主要有熔化焊、釬焊和擴散焊,熔化焊和釬焊容易引入雜質,接頭質量及性能受到一定限制,而擴散連接變形小,精度高,組織均勻等優點,可以實現高質量的連接. 擴 散 連 接 Ti2AlNb 和GH4169 合金,使用 Nb /Ni 作為中間層,得到的接頭組織為:Ti2AlNb /高 Nb 的 O 相/Ti-Nb 固溶體/殘留Nb 層/Ni3Nb2 /Ni6Nb7 /GH4169.以Ti-15Cu-15Ni 合金薄片為中間層,采用 TLP 技術連接 Ti-22Al-25Nb,得到的接頭界面組織主要為基體相 B2 和一定量的 α2,O 相. 室溫抗拉強度 1 041MPa,達到了原始母材強度的 95% . 目前對 Ti3Al 和Ti2AlNb 的擴散焊接,過高的連接溫度會導致 Ti3Al 母材性能下降,為解決這一問題,以鈦箔作為中間層,進行 Ti3Al 和 Ti2AlNb 的擴散焊接,研究了工藝參數對接頭界面組織和力學性能的影響.
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