Ti-15-3 合金与Ti-35Ni-25Nb 的真空钎焊
Publisher: Administrator Date：2022-09-06
与传统的复合 Ti-Ni-Cu 钎料相比，TiNiNb 钎料在钎焊钛合金中的应用具有很强的工业应用潜力。Nb 是 Ti 合金中的 β 同晶型稳定剂。当施加适当的热循环时，稳定的β-Ti能够溶解钎焊区中的Ti 2 Ni金属间化合物。相比之下，Ni和Cu是Ti合金中的β共析型稳定剂，β-Ti在低温下不稳定。Ti 2 Ni/Ti 2 Cu 金属间相可以在钎焊的冷却循环中通过 β-Ti → Ti 2 Cu/Ti 2的共析分解在钎焊区形成Ni + α-Ti。本研究阐明了强 β-稳定剂 Nb 在 Ti 基填充金属中的作用。将Nb成分合金化到Ti基填充金属中有利于稳定钎焊中的β-Ti，并且大部分Ti 2 Ni金属间化合物可以很容易地溶解到β-Ti基体中。因此，可以获得不含任何金属间相并且具有与母材金属相当的接头强度的钎焊接头。
Ti-15-3 合金采用包层 Ti-35Ni-25Nb 钎焊进行真空钎焊。钎焊区由富 (β-Ti,Nb) 基体中的 Ti 2 Ni 金属间化合物组成，用于在 1000 °C/600 s 下钎焊试样。提高钎焊时间/温度导致 Ti 2 Ni 金属间化合物溶解到富含 (β-Ti,Nb) 的基体中。对于在 1100 °C/600 s 下钎焊的试样，Ti 2 Ni 只能沿着富 (β-Ti,Nb) 基体的晶界观察到。进一步升温至 1200 ℃ 600 s 后，Ti 2 Ni 完全溶解到富 (β-Ti,Nb) 相中。没有脆性 Ti 2接头中的镍金属间相有利于接头的可靠性。平均剪切强度从 140 MPa (1000 °C/600 s) 大幅提高到 620 MPa (1100 °C/3600 s)。沿脆性 Ti 2的裂纹萌生和扩展具有解理断口的 Ni 化合物转变为具有韧性韧窝断口的 Ti-15-3 基体金属。如果应用适当的热循环，复合 Ti-35Ni-25Nb 钎料是钎焊 β-Ti 合金的合适填充合金。TiNiNb 填充箔中 Nb 的优点是它能够稳定 β-Ti，并且钎焊合金中的大部分 Ni 含量可以溶解到 β-Ti 基体中。钎焊接头可以不含任何金属间相。没有脆性金属间化合物相的钎焊接头适用于一些苛刻的情况，例如重复应力和冲击载荷。
