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鈦鋁合金真空擴(kuò)散焊原理
發(fā)布時(shí)間:2022-05-13

目前真空焊接 對 Ti2AlNb 連接的方法主要有熔化焊、釬焊和擴(kuò)散焊,熔化焊和釬焊容易引入雜質(zhì),接頭質(zhì)量及性能受到一定限制,而擴(kuò)散連接變形小,精度高,組織均勻等優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的連接. 擴(kuò) 散 連 接 Ti2AlNb 和GH4169 合金,使用 Nb /Ni 作為中間層,得到的接頭組織為:Ti2AlNb /高 Nb 的 O 相/Ti-Nb 固溶體/殘留Nb 層/Ni3Nb2 /Ni6Nb7 /GH4169.以Ti-15Cu-15Ni 合金薄片為中間層,采用 TLP 技術(shù)連接 Ti-22Al-25Nb,得到的接頭界面組織主要為基體相 B2 和一定量的 α2,O 相. 室溫抗拉強(qiáng)度 1 041MPa,達(dá)到了原始母材強(qiáng)度的 95% . 目前對 Ti3Al 和Ti2AlNb 的擴(kuò)散連接尚未見報(bào)道,但文獻(xiàn)調(diào)研和前期試驗(yàn)的結(jié)果顯示,過高的連接溫度會(huì)導(dǎo)致 Ti3Al 母材性能下降,為解決這一問題,文中以鈦箔作為中間層,進(jìn)行 Ti3Al 和 Ti2AlNb 的擴(kuò)散連接,研究了工藝參數(shù)對接頭界面組織和力學(xué)性能的影響.
Ti3Al 合金具有較高比強(qiáng)度和比彈性模量[1,2], 在高溫時(shí)仍可以保持足夠高的強(qiáng)度和剛度,同時(shí)它還具有優(yōu)良的抗蠕變和抗氧化能力,這些優(yōu)點(diǎn)使其成為近年來重點(diǎn)開發(fā)和廣泛應(yīng)用的高溫結(jié)構(gòu)材料是 Ti-Al 系金屬間化合物中最優(yōu)先接近實(shí)用化的材 料[3 - 6]. 雖然優(yōu)點(diǎn)眾多,但是單相 Ti3Al 金屬間化合 物的室溫塑性仍然在 1% 以下[7],為了改善其塑性, 引入第二相鈮進(jìn)行合金化,得到的 Ti2AlNb 合金具 有較理想的比強(qiáng)度、優(yōu)良的塑韌性和抗蠕變能力,在 航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件方面具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用前 景[8 - 11]. Ti2AlNb 合金的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)載工具的 減重. 由于 Nb 原子質(zhì)量較大,Ti2AlNb 與 Ti3Al 相比 密度較高,在保證強(qiáng)度和可靠性的前提下常將二者 配合使用,以 Ti2AlNb 為環(huán)體,Ti3Al 為葉片的結(jié)構(gòu)能更好的達(dá)到減重目的,因此研究 Ti2AlNb 與 Ti3Al 的連接具有重大意義.

    
鋁鋰合金與3A21鋁合金的超聲波焊接.jpg
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