TiAl基合金與TC4的擴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合金的擴散連接方案，并對擴散連接接頭顯微組織及力學性能進行分析。
　　本文首先對粉末冶金近γ態(tài)TiAl基合金進行熱處理，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合金進行擴散連接實驗，將其力學性能與未經(jīng)激光處理的擴散連接接頭的力學性能進行了比較。結(jié)果表明，激光熔凝處理能夠細化晶粒，促進擴散連接過程的進行;結(jié)合應力應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度較低以外，室溫、400℃下以及未經(jīng)激光處理的擴散連接試樣的抗拉強度均達到TiAl基合金基體

3、的75％以上;經(jīng)激光熔凝處理試樣進行860℃后續(xù)熱處理后，其室溫強度和高溫強度都得到了一定提高。實驗還發(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合金的擴散明顯，接頭抗拉強度超過了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驗表明，未經(jīng)激光處理的擴散連接接頭NLT(nolasertreatment)試樣和經(jīng)過激光處理的擴散連接接頭LT(lase