相變在Ti2AlNb與Ti合金超塑性擴散連接中產(chǎn)生的界面效應研究.pdf

1、針對Ti2AlNb與Ti合金常規(guī)擴散連接溫度過高、時間過長而造成的組織性能惡化問題，本課題擬采用相變超塑性擴散連接技術(shù)提高其擴散連接速率，而明晰相變在擴散連接中產(chǎn)生的界面效應是成功運用該技術(shù)的關(guān)鍵，但目前對此研究尚不充分。
　　基于此，本課題對相變在Ti2AlNb與Ti合金超塑性擴散連接中產(chǎn)生的界面效應進行了研究，揭示了相變促進兩種合金超塑性擴散連接的機理，實現(xiàn)了兩種合金的低溫快速擴散連接。
　　本課題對TC4和TC4及Ti

2、2AlNb和TC4進行了在非真空條件下的恒溫和相變超塑性擴散連接，并對 Ti2AlNb/TC4恒溫擴散連接接頭進行了焊后熱處理。通過萊卡爾金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)及電子萬能試驗機對接頭的界面組織結(jié)構(gòu)、斷口形貌及力學性能進行了研究分析。
　　TC4合金擴散連接焊合區(qū)界面處的Ti和O形成的氧化膜在高溫高壓下可被破壞，因此，在非真空條件下氧化物對TC4/TC4接頭性能影響不大。在一定時間和溫度范圍內(nèi)，隨著保溫時間和連接溫度的升高，

3、TC4/TC4恒溫超塑性擴散連接接頭組織趨于均勻的雙態(tài)組織，接頭性能逐漸提高，在t=2 h、p=10 MPa、T=950℃條件下,其剪切強度為573 MPa，抗拉強度為832 MPa。在相同保溫時間內(nèi)，TC4合金在850℃～950℃溫度區(qū)間進行相變超塑性擴散連接，所獲得的接頭性能更優(yōu)，在Tmax=950℃，Tmin=850℃， N=2，t=20 min，p=10 MPa條件下的接頭剪切強度可達到612 MPa，抗拉強度為893 MPa。

4、
　　Ti2AlNb和 TC4的恒溫和相變超塑性擴散連接及其焊后熱處理結(jié)果表明，在保溫時間為1～2 h內(nèi)，Ti2AlNb/TC4恒溫擴散連接接頭性能較差，在T=950℃、t=2 h條件下所獲得的接頭抗拉強度最高為492 MPa；而在相同保溫時間內(nèi)，且平均溫度低于恒溫超塑性擴散連接的，Ti2AlNb/TC4相變超塑性擴散連接接頭性能較優(yōu)，在Tmax=950℃，Tmin=850℃，N=3，t=20 min的非真空條件下獲得的 Ti2A