TC4鈦合金與1Cr18Ni9Ti不銹鋼超塑性擴(kuò)散連接工藝研究.pdf

1、鈦合金具有很多優(yōu)良性能，是航空、航天等行業(yè)最為廣泛應(yīng)用的材料之一，但其儲(chǔ)量有限、價(jià)格昂貴，限制了進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。因此，研究鈦合金與不銹鋼異種金屬的連接，對(duì)于合理、充分、高效地利用鈦合金材料，節(jié)約有限的鈦合金資源具有重要意義，同時(shí)為了綜合發(fā)揮兩種合金各自優(yōu)良的性能，提高相關(guān)產(chǎn)品的適用性開辟了一條新的途徑。 本文通過調(diào)整主要工藝參數(shù)(溫度、壓力、時(shí)間)進(jìn)行了多次擴(kuò)散連接試驗(yàn)，并對(duì)接頭斷口微觀組織進(jìn)行了詳細(xì)地觀察和分析，得出各主要工

2、藝參數(shù)對(duì)連接質(zhì)量的影響規(guī)律，確定最佳連接工藝參數(shù)；采用SEM、XRD等儀器深入觀察分析了接頭微區(qū)各元素的擴(kuò)散情況，以及界面處形成的微觀組織的種類、分布及其對(duì)連接性能的影響，對(duì)TC4鈦合金與1Crl8Ni9Ti不銹鋼的超塑性擴(kuò)散連接進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究。 試驗(yàn)結(jié)果表明，TC4鈦合金與lCr18Ni9Ti不銹鋼超塑性擴(kuò)散連接的最佳連接工藝參數(shù)規(guī)范為T=760～790℃，p=3～5Mpa，t=20～30min，hNi=30μm，在

3、此工藝條件下，接頭的剪切強(qiáng)度可達(dá)τ=131.1MPa。采用鎳箔作中間過渡層，有效地防止了鐵與鈦、碳間的相互擴(kuò)散和遷移，避免界面上更多的脆性金屬間化合物產(chǎn)生，從而提高了接頭性能，在鎳與鈦合金連接界面處形成了Ni<,3>Ti、NiTi、NiTi<,2>等新相。 采用超聲水浸C掃描成像檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)出了連接界面的接合率狀況，與實(shí)際測(cè)出的界面缺陷分布情況具有較好的一致性。在本試驗(yàn)最佳連接溫度條件下，TC4鈦合金與1Cr18Ni9Ti不銹