Ti3Al和Ti2AlNb合金扩散连接界面的组织及力学性能

材料工程, 2015, 43(1): 37-43. doi: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.01.007

Ti3Al和Ti2AlNb合金扩散连接界面的组织及力学性能

李万青 ^1, , 魏红梅 ^2, , 何鹏 ^3, , 高丽娇 ^4, , 林铁松 ^5, , 李小强 ^6, , 赫兰春 ^7,

1.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;北京航空材料研究院,北京100095

2.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001

3.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001

4.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;北京星航机电装备有限公司,北京100074

5.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001

6.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001

7.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51275135,51305102) 高等学校博士学科点专项科研基金优先发展领域课题(20112302130005)

关键词：扩散连接 , Ti3Al合金 , Ti2AlNb合金 , 微观组织 , 性能

Interfacial Microstructure and Mechanical Properties of Diffusion Bonding of Ti3Al and Ti2AlNb Alloys

Keywords： diffusion bonding , Ti3Al alloy , Ti2AlNb alloy , microstructure , property

采用直接扩散连接Ti3Al和Ti2AlNb合金,研究了连接压力、连接温度、保温时间等工艺参数对接头界面组织形貌及性能的影响.利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法观察分析了界面组织结构,并测试了接头的力学性能.结果表明:直接固相扩散连接接头的典型组织为Ti3Al/O相+α2相过渡层/富B2层/Ti2AlNb.当连接温度为1000℃,保温时间60min,连接压力为5MPa时获得的接头室温抗剪强度为635MPa,室温抗拉强度为795MPa,均断裂于Ti3Al母材一侧.经1000℃/60min热循环后Ti3 Al母材的抗拉强度下降至原始母材的76％.连接温度低于950℃或保温时间小于60min会导致未焊合等缺陷;温度高于1050℃或保温时间超过120min则导致Ti3Al发生相变.

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