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钛的真空钎焊实验

发布人:管理员 发布时间:2022-07-22

对钛的真空钎焊以及钎焊合金和钎焊工艺条件变化的影响进行了实验研究。[此处使用的“钛”表示商业纯钛和名义上由 90 重量百分比的钛、6 重量百分比的铝和 4 重量百分比的钒组成的合金(通常缩写为“Ti-6Al-V”)。]在这项研究中获得的知识旨在帮助开发制造钛结构的能力,在这种情况下,由于接触受限或相邻的非金属部件会受到损害,因此无法进行焊接(迄今为止是连接钛的典型方法)。


                                                                真空钎焊31.jpg

  1. 尺寸为 75 x 75 x 50 mm 的 Ti-6Al-4V 块通过边缘周围的钨/惰性气体焊接进行连接,然后在温度为 900 °C 和压力为103兆帕。

  2. Ti-6Al-4V 块通过高温粘连在真空中连接,使用围绕边缘放置的包含 70Ti-15Cu-15Ni(重量百分比比例)的钎焊合金箔。在每种情况下,在相当于约 15 kPa 压力的自重下,将块和箔组件加热至 1,000 °C 的温度。

  3. 将 Ti-6Al-4V 块钎焊,放在不同之处在于在加热之前,将箔片放置在整个 Ti-6Al-4V 粘合表面上。

4.包含夹在商用纯钛面板 之间的商用纯金字塔框架芯板的制造过程包括多步彻底清洁,将富含锆的钛钎焊膏/胶带应用于面板,堆叠面板在夹层结构中将片材连接到芯材(钎焊膏/带面与芯材接触),并在真空炉中加热,温度约为 900 °C,自重相当于 50 kPa 的压力。

对如此制造的试样进行剪切和拉伸试验,以确定强度、延展性和各种制造工艺路线之间的关系。使用光学和扫描电子显微镜来量化结合程度并检查与工艺变化相关的微观结构变化(在基础钛材料内和结合表面处)。

从测试结果得出的结论总结如下:

  • 通过使用富含锆的钛钎焊膏/胶带,成功地将金字塔形框架芯与面板粘合在一起。虽然测得的剪切强度远低于历史值,但它们足以维持核心微观结构的拉伸。通过增加钎焊时间和温度来提高钎焊剪切强度。

  • 不同的钎焊合金可以在较低的钎焊温度下产生相似或更高强度的结合,从而消除蠕变和钛母材性能退化的风险。在钎焊过程中在更大的施加压力下使用低温钎焊合金可能会产生更强的结合力。


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