TiAl基合金高溫釬料制備及釬焊工藝研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文針對航空發(fā)動機葉片的制造要求,使用機械合金化的方法制備Ti-Ni釬料,并對TiAl基合金進行了釬焊連接試驗。分析了釬料成分及釬焊工藝對接頭界面結(jié)構和力學性能的影響,確定較佳的釬料成分及其連接工藝規(guī)范參數(shù)。
  試驗中發(fā)現(xiàn):機械合金化Ti-Ni釬料,粉末顆粒度降低、均一,產(chǎn)生大量變形,晶粒細化及晶格發(fā)生畸變;合金化處理480min時,粉末發(fā)生團聚;原子間存在一定的擴散,無明顯化合物生成。
  在1140℃/30min條件下

2、,合金化120min的TiH2-50wt.%Ni-2wt.%Si釬料潤濕效果及填縫能力出眾,但釬角處存在嚴重的溶蝕現(xiàn)象。界面結(jié)構呈對稱結(jié)構,為母材/Ti3Al+AlNiTi/AlNiTi/不完全反應區(qū),及遍布整個界面的Ti5Si3相,AlNiTi相成長帶狀阻礙原子的擴散。合金化120min的TiH2-30wt.%Ni-0.2wt.%Si釬料在1100℃/30min時潤濕優(yōu)秀;填縫充分,釬角處沒有明顯的溶蝕行為。界面結(jié)構為母材/Ti3Al

3、+AlNiTi+Ti5Si3/母材。焊后800℃熱處理后,接頭界面組織沒有明顯變化。
  Al元素可以改善Ti-50wt.%Ni基釬料的熔化潤濕,但是生成大量的AlNiTi相;對Ti-30wt.%Ni基釬料Al元素將提高釬料的完全熔化溫度。即母材向釬料的大量溶解是界面結(jié)構的最主要控制因素。Si元素可以改善釬料的熔化潤濕,生成Ti5Si3,C元素生成TiC,第二相強化作用效果優(yōu)于Ti5Si3,較多TiC將導致界面缺陷。
  使

4、用Ti-50wt.%Ni基釬料,釬焊接頭室溫抗剪強度最高不到200MPa,斷裂形式為典型脆性斷裂;對于TiH2-30wt.%Ni-0.2wt.%Si釬料,在1100℃/30min規(guī)范下所獲得的接頭常溫抗剪強度、高溫(800℃)環(huán)境工作后室溫抗剪強度和高溫(800℃)抗剪強度,分別可以達到230MPa、215MPa和185MPa;接頭斷裂形式主要為準解理斷裂。使用TiH2-30wt.%Ni-0.1wt.%C釬料,1140℃/30min條件

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