TiAl基合金與TC4的擴(kuò)散連接及其性能研究.pdf

1、隨著航空航天業(yè)的發(fā)展，TiAl基合金作為一種新型的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料越來越引起人們的注意。在TiAl基合金的應(yīng)用中，不可避免存在著TiAl基合金與異種合金的連接問題。本文提出了TiAl基合金與TC4合金的擴(kuò)散連接方案，并對擴(kuò)散連接接頭顯微組織及力學(xué)性能進(jìn)行分析。
　　本文首先對粉末冶金近γ態(tài)TiAl基合金進(jìn)行熱處理，獲得具有良好高溫性能的全片層組織，熱處理工藝為真空條件下加熱至1355℃，保溫30min，隨爐冷卻。之后對TiAl基合金及

2、TC4合金進(jìn)行激光熔凝工藝探索，獲得最佳激光熔凝工藝參數(shù)。對經(jīng)過激光熔凝處理的TiAl基合金及TC4合金進(jìn)行擴(kuò)散連接實(shí)驗(yàn)，將其力學(xué)性能與未經(jīng)激光處理的擴(kuò)散連接接頭的力學(xué)性能進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，激光熔凝處理能夠細(xì)化晶粒，促進(jìn)擴(kuò)散連接過程的進(jìn)行;結(jié)合應(yīng)力應(yīng)變曲線和斷口形貌發(fā)現(xiàn)，除了500℃和600℃拉伸條件下激光熔凝接頭試樣受脆性等軸晶的影響抗拉強(qiáng)度較低以外，室溫、400℃下以及未經(jīng)激光處理的擴(kuò)散連接試樣的抗拉強(qiáng)度均達(dá)到TiAl基合金基體

3、的75％以上;經(jīng)激光熔凝處理試樣進(jìn)行860℃后續(xù)熱處理后，其室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度都得到了一定提高。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)激光處理的TiAl及TC4之間添加一層鎳基非晶箔帶后，非晶層向TC4合金的擴(kuò)散明顯，接頭抗拉強(qiáng)度超過了TiAl基體的60％，在400℃和500℃條件下超過了80％。分別在500℃和600℃條件下接頭的蠕變實(shí)驗(yàn)表明，未經(jīng)激光處理的擴(kuò)散連接接頭NLT(nolasertreatment)試樣和經(jīng)過激光處理的擴(kuò)散連接接頭LT(lase