Ti2AlNb合金釬焊及液相擴散連接工藝研究.pdf

1、Ti2AlNb合金具有熔點高、密度低、彈性模量大、高溫抗氧化性好等優(yōu)點，在航空航天領域得到了較廣泛的應用，做為一種重要的結構材料，如何解決好其焊接問題具有重要的現(xiàn)實意義。本文針對航空航天工業(yè)的應用需求，對Ti2AlNb合金輻射加熱真空釬焊及瞬時液相擴散連接進行了研究，分析了不同連接方法、不同釬料和連接參數(shù)條件下接頭的界面結構特征和對剪切強度的影響規(guī)律，確定了不同連接工藝下的最佳連接規(guī)范參數(shù)。
　　以TiZrNiCu為釬料，采用輻射

2、加熱真空釬焊Ti2AlNb合金，界面處有Ti2Ni、Ti(Cu,Al)2金屬間化合物和Ti-Zr基固溶體生成。隨著連接溫度及保溫時間的增加，Ti、Al、Ni、Cu元素擴散反應更加充分，Ti2Ni和Ti(Cu,Al)2增加，Ti-Zr基固溶體減少；大量的Ti2Ni和Ti(Cu,Al)2的形成降低了接頭的剪切強度；當連接溫度為940℃，連接時間為10min時，接頭的最高剪切強度為225MPa。
　　以TiNiNb為釬料，采用輻射加熱真

3、空釬焊Ti2AlNb合金，界面處有Ti2AlNb、Ti3Al、TiNi、Ti2Ni和Ti基固溶體生成；Ti2Ni、Ti基固溶體彌散分布于TiNi中，對接頭起到強化作用。隨著連接溫度和時間的增加，Ti2Ni、Ti3Al和TiNi化合物增加，Ti基固溶體減少，由于金屬間化合物在接頭中連成一體，使接頭呈現(xiàn)脆性斷裂特征，界面處出現(xiàn)裂紋，降低了接頭強度，因此接頭強度隨釬焊溫度及時間呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律。在連接溫度為T＝1160℃時，當連接時間為

4、20min時，獲得接頭的剪切強度最大為308MPa。
　　采用Ni/Ti/Ni疊層TLP焊接Ti2AlNb合金，界面處有Ti2AlNb、AlNb2、TiNi、Ti2Ni化合物生成，連接界面存在大量的Ti2Ni和少量TiNi脆性相。保溫時間對脆性相的形態(tài)分布影響不大，始終呈現(xiàn)片狀分布于連接界面處。然而連接溫度對Ti2Ni脆性相的形態(tài)分布有較大影響，在適當?shù)倪B接溫度下，Ti2Ni在連接區(qū)有明顯的彌散分布狀態(tài)，起到強化接頭作用，當焊接時