鈦合金-不銹鋼真空熱軋過(guò)渡接頭的焊接研究.pdf

1、本文采用真空熱軋焊接方法制備了TC4鈦合金/0Cr18Ni10Ti不銹鋼的過(guò)渡接頭，進(jìn)行了過(guò)渡接頭的模擬焊接熱循環(huán)試驗(yàn)，利用SEM、XRD、能譜對(duì)連接界面微觀結(jié)構(gòu)在熱循環(huán)后的變化進(jìn)行了分析，測(cè)試了模擬熱循環(huán)后過(guò)渡接頭的連接強(qiáng)度，并采用TIG焊接實(shí)現(xiàn)了過(guò)渡接頭與鈦合金和不銹鋼的高強(qiáng)度連接。
　　直接真空熱軋制備鈦合金/不銹鋼過(guò)渡接頭的試驗(yàn)表明，連接界面形成了σ相、Fe2Ti和FeTi等脆性金屬間化合物，而且在焊接應(yīng)力的作用下容易形成

2、裂紋。在壓縮率為20％，軋制速度0.038m/s，焊接溫度為850℃時(shí)，接頭的抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值77.3MPa。
　　分別對(duì)采用了Cu、Ni、Nb中間層的鈦合金/不銹鋼真空熱軋過(guò)渡接頭進(jìn)行了模擬焊接熱循環(huán)試驗(yàn)，測(cè)試了過(guò)渡接頭在經(jīng)歷熱循環(huán)之后的抗拉強(qiáng)度，分析了連接界面的微觀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變及其對(duì)接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明：
　　銅中間層過(guò)渡接頭在400～500℃加熱時(shí)，在Cu-TC4界面形成了脆硬的金屬間化合物尤其是βTiCu

3、4，導(dǎo)致連接界面出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，接頭連接強(qiáng)度急劇降低。在600～800℃溫度范圍內(nèi)，鎳中間層過(guò)渡接頭隨著加熱溫度的升高或者保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，Ni-TC4界面金屬間化合物層的厚度增大，接頭連接強(qiáng)度隨之降低。鈮中間層過(guò)渡接頭加熱溫度低于800℃時(shí)，SS-Nb界面結(jié)構(gòu)無(wú)明顯變化，Nb-TC4界面固溶體層的厚度隨著加熱溫度的升高或者保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，當(dāng)加熱溫度達(dá)到1000℃時(shí)，SS-Nb界面金屬間化合物層厚度和Nb-TC4界面固溶體層厚度均顯