C-C復合材料與TiBw-TC4合金釬焊連接工藝及界面行為研究.pdf

1、C/C復合材料以低密度、高強度、耐高溫、耐燒蝕、抗沖刷等優(yōu)點，在航空航天及汽車領(lǐng)域有著廣泛的應用前景；TiBw-TC4是短纖維增強的TC4鈦合金，具有密度小、耐高溫、抗氧化和優(yōu)異的綜合性能等特性，兩者連接可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補。本文采用TiZrNiCu非晶態(tài)箔片和自制釬料Cu-Ni+(TiB2/SiC)實現(xiàn)了C/C復合材料與TiBw-TC4合金的成功連接，確定了接頭的界面組織結(jié)構(gòu)，分析了工藝參數(shù)對接頭組織的影響；測試接頭常溫及高溫力學性能，確

2、定了接頭斷裂路徑。
　　采用TiZrNiCu釬料釬焊兩種母材，確定T=1173K，t=10min時，界面結(jié)構(gòu)：C/C復合材料/TiC+ZrC/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/[Ti(s.s)+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)]/TiBw-TC4合金。以抗剪切強度來評價C/C復合材料/TiZrNiCu/TiBw-TC4合金接頭的力學性能，在T=1173K，t=10min時，接頭抗剪強度最高達到13.6MPa；此時斷裂主要在靠近C/C復

3、合材料側(cè)的TiC反應層。
　　采用Cu-Ni+TiB2釬料，在T=1223K，t=10min時，界面結(jié)構(gòu)為：C/C復合材料/TiC/Ti(Cu,Al)2/Ti2Cu+TiNi+TiCu+TiB/[Ti2(Cu,Ni)+Ti(s.s)]/TiBw-TC4合金。采用Cu-Ni+TiB2釬料，在T=1223K，t=10min時，界面結(jié)構(gòu)為：C/C/TiC/Ti(Cu,Al)2/Ti2Cu+TiNi+TiCu+[Ti3SiC2+TiSi2

4、]/[Ti(s,s)+Ti2(Cu,Ni)]/TiBw-TC4合金。增強相顆粒TiB2和SiC的添加，抑制了金屬間化合物的生長，細化了釬焊接頭組織。
　　以其抗剪切強度來評價C/C復合材料/Cu-Ni+(TiB2/SiC)/TiBw-TC4合金接頭的力學性能，隨著釬焊溫度的升高或保溫時間的延長，接頭的抗剪切強度呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢。在T=1223K，t=10min時，使用Cu-Ni+TiB2釬料時，室溫最大抗剪切強度為18.5M