Ti-Al異種金屬高頻感應(yīng)釬焊工藝及界面特征研究.pdf

1、鈦、鋁異種金屬物化性能差異大，焊接過程中易生成脆性的金屬間化合物，弱化接頭性能。如何實(shí)現(xiàn)Ti-Al異種金屬復(fù)合構(gòu)件的有效連接一直是業(yè)內(nèi)研究熱點(diǎn)。高頻感應(yīng)釬焊具有短時集中加熱的特點(diǎn)，適于異種材料連接。由于鋁基釬料對鈦板的潤濕性差，提出通過在鈦板表面預(yù)制一層鋁的方式來促進(jìn)釬料對鈦板的潤濕，并控制界面反應(yīng)層的生長。
　　本文開展了鈦-鋁異種金屬高頻感應(yīng)釬焊工藝及界面特征系統(tǒng)研究。首先，通過對比分析高頻熔敷與熱浸鍍兩種預(yù)制方式的優(yōu)劣，確定

2、了合理的浸鍍工藝。采用釬劑輔助熱浸鍍的方法實(shí)現(xiàn)了鈦板與鋁鍍層的良好冶金結(jié)合，分析了熱浸鍍時鋁液潤濕鈦板過程，確定了鍍層界面結(jié)構(gòu)特征并結(jié)合熱力學(xué)分析方法分析了浸鍍反應(yīng)層物相生成規(guī)律。
　　在此基礎(chǔ)上，通過比較有無鍍層及不同工藝參數(shù)下的釬焊接頭金相顯微組織、界面反應(yīng)層形貌及物相結(jié)構(gòu)，明確了鍍層對釬焊接頭微觀組織的影響以及界面反應(yīng)層生長規(guī)律。研究結(jié)果表明：相比于高頻熔敷，采用釬劑輔助熱浸鍍鋁可以得到成形美觀、厚度均一的鍍層，實(shí)現(xiàn)鍍層與鈦

3、基體的良好冶金結(jié)合，界面處生成厚度不足1微米的薄層狀 TiAl3化合物層，TiAl3為熱浸鍍過程界面反應(yīng)優(yōu)先生成相。釬縫區(qū)金相顯微組織主要由先共晶α-Al、大量細(xì)小針狀的Al-Si共晶組織和少量Si顆粒組成，先共晶α-Al與Al-Si共晶組織在釬縫內(nèi)分布不均。
　　無鍍層條件下，釬焊接頭界面反應(yīng)層呈層狀、針狀、桿狀、鋸齒狀等多種形態(tài)和多相結(jié)構(gòu)，鍍層作用下界面反應(yīng)層呈現(xiàn)均勻的薄層狀和細(xì)小針狀。鍍層作用下，原浸鍍反應(yīng)層 TiAl3的存