Ti2AlNb合金釬焊及液相擴(kuò)散連接工藝研究.pdf

1、Ti2AlNb合金具有熔點(diǎn)高、密度低、彈性模量大、高溫抗氧化性好等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域得到了較廣泛的應(yīng)用，做為一種重要的結(jié)構(gòu)材料，如何解決好其焊接問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)航空航天工業(yè)的應(yīng)用需求，對(duì)Ti2AlNb合金輻射加熱真空釬焊及瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接進(jìn)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(jié)構(gòu)特征和對(duì)剪切強(qiáng)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(shí)間的增加，Ti、Al、Ni、Cu元素?cái)U(kuò)散反應(yīng)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(qiáng)度；當(dāng)連接溫度為940℃，連接時(shí)間為10min時(shí)，接頭的最高剪切強(qiáng)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(duì)接頭起到強(qiáng)化作用。隨著連接溫度和時(shí)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(qiáng)度，因此接頭強(qiáng)度隨釬焊溫度及時(shí)間呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律。在連接溫度為T＝1160℃時(shí)，當(dāng)連接時(shí)間為

4、20min時(shí)，獲得接頭的剪切強(qiáng)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(shí)間對(duì)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(duì)Ti2Ni脆性相的形態(tài)分布有較大影響，在適當(dāng)?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(qiáng)化接頭作用，當(dāng)焊接時(shí)