Ti2AlNb基合金TLP連接工藝及接頭組織性能研究.pdf

1、Ti2AlNb基合金屬于Ti-Al系金屬間化合物，具有密度低、比強(qiáng)度高和抗氧化性能好等突出特點被視為有助于通過減輕質(zhì)量的同時獲得理想性能的應(yīng)用于發(fā)展航空航天飛行器發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)的理想輕密度高溫結(jié)構(gòu)材料。本文采用厚度為70μm的Ti-Cu-Zr基非晶薄帶作為中間層瞬間液相（Transient Liquid Phase，TLP）擴(kuò)散連接Ti2AlNb基合金，確定Ti元素含量不變，Cu/Zr分別為5，3和1以及Cu/Zr=5并添加微量元素（Fe，

2、Ag，Si，Sn四種）。研究不同連接工藝和不同成分中間層材料對所獲接頭的組織及力學(xué)性能的影響。
　　采用中間層Ti51.8Cu40Zr7.9（＃2：Cu/Zr=5）TLP連接Ti2AlNb基合金，觀察工藝參數(shù)對所獲得接頭的顯微組織、顯微硬度分布、剪切強(qiáng)度以及斷口形貌的影響。結(jié)果表明當(dāng)連接溫度較高及保溫時間較長時，母材與中間層擴(kuò)散充分，但是由于連接溫度的過高，母材與中間層均發(fā)生再結(jié)晶，生成大量粗大晶粒，并且大晶粒晶界直接貫穿接頭；接

3、頭的顯微硬度隨著連接溫度的升高與保溫時間的延長而增大，拉剪試驗的斷裂位置也隨之從接頭的中心區(qū)域轉(zhuǎn)移到母材區(qū)域。
　　研究了采用不同 Cu/Zr比值的中間層在相同連接工藝下所獲得接頭的顯微組織、顯微硬度分布、剪切強(qiáng)度以及斷口形貌的影響。結(jié)果表明三種Cu/Zr比值的中間層在各種連接工藝下均能獲得完整的接頭，隨著Cu/Zr比值的增加，接頭區(qū)域的針狀固溶體尺寸增大，并且接頭區(qū)域的Cu元素的含量趨于均勻；當(dāng)連接溫度為1000℃，保溫時間為1

4、h所獲得接頭的拉剪斷裂位置均在接頭與母材的界面附近，并且隨著Cu/Zr比值的增加，接頭的斷裂方式轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔选?br>　　研究了采用添加微量元素的中間層Ti47Cu38Zr7.4X（＃1：Cu/Zr=5）作為中間層 TLP擴(kuò)散連接 Ti2AlNb基合金在不同連接工藝下所獲接頭的顯微組織，顯微硬度分布，剪切強(qiáng)度以及斷口形貌的影響。結(jié)果表明使用添加微量元素的中間層可以在較低的連接溫度下獲得完整的連接接頭，并且在各種連接工藝下均會出現(xiàn)平行貫