相變?cè)赥i2AlNb與Ti合金超塑性擴(kuò)散連接中產(chǎn)生的界面效應(yīng)研究.pdf

1、針對(duì)Ti2AlNb與Ti合金常規(guī)擴(kuò)散連接溫度過高、時(shí)間過長而造成的組織性能惡化問題，本課題擬采用相變超塑性擴(kuò)散連接技術(shù)提高其擴(kuò)散連接速率，而明晰相變?cè)跀U(kuò)散連接中產(chǎn)生的界面效應(yīng)是成功運(yùn)用該技術(shù)的關(guān)鍵，但目前對(duì)此研究尚不充分。
　　基于此，本課題對(duì)相變?cè)赥i2AlNb與Ti合金超塑性擴(kuò)散連接中產(chǎn)生的界面效應(yīng)進(jìn)行了研究，揭示了相變促進(jìn)兩種合金超塑性擴(kuò)散連接的機(jī)理，實(shí)現(xiàn)了兩種合金的低溫快速擴(kuò)散連接。
　　本課題對(duì)TC4和TC4及Ti

2、2AlNb和TC4進(jìn)行了在非真空條件下的恒溫和相變超塑性擴(kuò)散連接，并對(duì) Ti2AlNb/TC4恒溫?cái)U(kuò)散連接接頭進(jìn)行了焊后熱處理。通過萊卡爾金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)及電子萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)接頭的界面組織結(jié)構(gòu)、斷口形貌及力學(xué)性能進(jìn)行了研究分析。
　　TC4合金擴(kuò)散連接焊合區(qū)界面處的Ti和O形成的氧化膜在高溫高壓下可被破壞，因此，在非真空條件下氧化物對(duì)TC4/TC4接頭性能影響不大。在一定時(shí)間和溫度范圍內(nèi)，隨著保溫時(shí)間和連接溫度的升高，

3、TC4/TC4恒溫超塑性擴(kuò)散連接接頭組織趨于均勻的雙態(tài)組織，接頭性能逐漸提高，在t=2 h、p=10 MPa、T=950℃條件下,其剪切強(qiáng)度為573 MPa，抗拉強(qiáng)度為832 MPa。在相同保溫時(shí)間內(nèi)，TC4合金在850℃～950℃溫度區(qū)間進(jìn)行相變超塑性擴(kuò)散連接，所獲得的接頭性能更優(yōu)，在Tmax=950℃，Tmin=850℃， N=2，t=20 min，p=10 MPa條件下的接頭剪切強(qiáng)度可達(dá)到612 MPa，抗拉強(qiáng)度為893 MPa。

4、
　　Ti2AlNb和 TC4的恒溫和相變超塑性擴(kuò)散連接及其焊后熱處理結(jié)果表明，在保溫時(shí)間為1～2 h內(nèi)，Ti2AlNb/TC4恒溫?cái)U(kuò)散連接接頭性能較差，在T=950℃、t=2 h條件下所獲得的接頭抗拉強(qiáng)度最高為492 MPa；而在相同保溫時(shí)間內(nèi)，且平均溫度低于恒溫超塑性擴(kuò)散連接的，Ti2AlNb/TC4相變超塑性擴(kuò)散連接接頭性能較優(yōu)，在Tmax=950℃，Tmin=850℃，N=3，t=20 min的非真空條件下獲得的 Ti2A