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真空扩散焊的高铌钛铝化合金

发布人:管理员 发布时间:2022-09-27

铝钛合金被认为是航空航天和汽车工业高温结构应用的潜在材料。与常规高温合金相比,钛铝合金具有比强度高、比刚度高、高温下良好的抗蠕变性和抗氧化性等优点。工作温度可提高到900℃以上,特别是当在传统的铝化钛合金中添加了铌元素。然而,高含铌钛铝化合金的塑性低、常温成形性低限制了其广泛应用。真空扩散焊接(DB)技术是高铌钛铝化合金的一种高效连接技术。通过选择合适的工艺参数,可以避免空洞和热裂等缺陷,从而通过DB技术获得良好的接头。
DB技术已应用于陶瓷、金属间化合物(IMC)和不锈钢等许多先进材料。  使用 Ti-Ni 中间层成功地扩散焊接了 TiAl 金属间化合物和 Ti3AlC2 陶瓷。他们发现,由于 Ti 和 Al 元素的相互扩散,在 920℃/60 min 下可以获得良好的接头。接头的最高剪切强度为151.6MP。 研究了使用改性 Ti-Al 纳米层的 γ-TiAl 合金的扩散结合。在 900℃/50MPa/1h 条件下,使用 Cu 掺杂的改性 Ti-Al 合金纳米层连接 γ-TiAl,由于产生了三元 TiCuAl 相,可以无缺陷地获得。中尾等人。  使用固态扩散结合方法成功地连接了 Ti-38Al 二元铸造合金。根据他们的结果,时间-温度-键合 (TTB) 和时间-温度-氧化物 (TTO) 显示了如何在不同的键合条件下制作良好的接头。此外,他们的拉伸结果表明,接头在室温下的拉伸强度约为 225MP,并且接合接头在母材处断裂。同时,扩散焊接界面的再结晶提高了焊接后热处理在 1273K 时的接头性能。 发现表面粗糙度是影响 γ-TiAl 片材连接的一个重要因素,在 1000℃/5MPa/8h 的磨削表面下初级退火的 γ 片材可以实现良好的结合。但他们无法评估用专业仪器测量表面粗糙度。这些研究主要集中在铝化钛合金的焊接参数和接头性能上。表面粗糙度对高铌钛铝化合金结合面的影响鲜有报道和研究。
一种新开发的高铌钛铝化合金Ti-45Al-8.5Nb-0.2W-0.1B-0.1Fe-0.1Y,该合金在航空航天领域具有广阔的应用前景。该合金在1100 ℃、30MPa/45min的单轴压力下进行固态扩散键合。用原子力显微镜(AFM)对接合试样的表面进行表征。用扫描电子显微镜(SEM)对接合界面进行表征。 ) 与能谱仪 (EDS) 和俄歇电子能谱仪 (AES) 一起使用。在室温下通过机械试验机评估粘合剪切质量。
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