TC4钛合金钎焊接头的组织与性能.pdf

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1、第４２卷第２期Ｖｏｌ畅４２Ｎｏ畅２２０１７年２月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＦｅｂｒｕａｒｙ２０１７TC4钛合金钎焊接头的组织与性能１１１２静永娟，岳喜山，高兴强，柴璐（１．北京航空制造工程研究所，北京１０００２４；２．北京科技大学材料科学与工程学院，北京１０００８３）摘要：采用Ｔｉ-３７．５Ｚｒ-１５Ｃｕ-１０Ｎｉ钎料对ＴＣ４钛合金进行了钎焊，钎焊温度为９００℃，保温时间分别为３０、６０和９０ｍｉｎ。结果表明，在９００℃时该钎料可润湿ＴＣ４母材，润湿角平均值为１６．７°。保温时间为９０ｍｉｎ时，钎

2、焊界面中心处钎料元素已扩散得较充分，与钎料合金成分相比，Ｚｒ元素由３７．５％降低至１．７９％，Ｃｕ和Ｎｉ元素分别由１５％和１０％降低至１．６６％和１．６４％。ＴＣ４钛合金钎焊试样的室温抗拉强度平均值为１００７．６ＭＰａ，多数试样断于母材，属于微孔聚合机制导致的断裂失效。关键词：钛基钎料；ＴＣ４钛合金；钎焊；组织；力学性能中图分类号：TG453文献标志码：A文章编号：0254-6051（2017）02-0021-04MicrostructureandmechanicalpropetriesofTC4titanium

3、alloybrazingjoint１１１２ＪｉｎｇＹｏｎｇｊｕａｎ，ＹｕｅＸｉｓｈａｎ，ＧａｏＸｉｎｇｑｉａｎｇ，ＣｈａｉＬｕ（１．ＢｅｉｊｉｎｇＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｉ-３

4、７．５Ｚｒ-１５Ｃｕ-１０ＮｉｓｏｌｄｅｒｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｂｒａｚｉｎｇｏｆＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ，ｗｈｉｃｈｔｈｅｂｒａｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ９００℃ａｎｄｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅｗａｓ３０，６０ａｎｄ９０ｍｉｎ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｏｌｄｅｒｃａｎｗｅｔｔｈｅＴＣ４ｍａｔｒｉｘａｔ９００℃ｗｉｔｈａｖｅｒａｇｅｗｅｔｔｉｎｇａｎｇｌｅａｓ１６．７°，ａｎｄｗｈｅｎｔｈｅｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅｉｓ９０ｍｉｎ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈ

5、ｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｌｄｅｒ，ｔｈｅＺｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ３７．５％ｔｏ１．７９％，Ｃｕｃｏｎｔｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ１５％ｔｏ１．６６％ａｎｄＮｉｃｏｎｔｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ１０％ｔｏ１．６４％．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｏｌｄｅｒｈａｓｂｅｅｎｄｉｆｆｕｓｅｄｆｕｌｌｙ．Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｂｒａｚｉｎｇｊｏｉｎｔｉｓ１００７．６ＭＰａｉｎａｖｅｒａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｉｓｌｏｃ

6、ａｔｅｄａｔｔｈｅＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍｍａｔｒｉｘｍｏｓｔｌｙ，ｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ．Keywords：ｔｉｔａｎｉｕｍ-ｂａｓｅｄｂｒａｚｉｎｇｓｏｌｄｅｒ；ＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｂｒａｚｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点，随着新型飞行器的发展，对应用到航天、航空领域的钛合金的焊接性能提出越来越高的要收稿日期：２０

7、１６-０７-０９［１-４］求。钛容易与钎料合金化，故易于钎焊。但钛合作者简介：静永娟（１９８２—），女，高级工程师，博士，主要从事钎焊和扩金的高温活性强，其钎焊一般在真空或氩气保护下进散焊接技术研究，Ｅ-ｍａｉｌ：ｊｉｎｇｙｏｎｇｊｕａｎ１９８２＠１２６．ｃｏｍDOI：10．13251／j．issn．0254-6051．2017．02．005行，同时也容易形成金属间化合物，导致接头脆性。为ｎｉｃｋｅｌ-ｂａｓｅａｌｌｏｙ-ｃｏｖｅｒｅｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ［Ｊ］．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ＆Ｍａｔｅｒｉａｌｓａｌ

8、ｌｏｙ８００ｔｕｂｅｓｉｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｐｒｉｍａｒｙｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，２０１５，４６（３）：１２２７-１２３６．２０１３，６７（１）：１６９-１７８．［１０］Ｕｎｆｒｉｅｄ-Ｓｉｌｇａｄｏ，ＪＲａｍｉｒｅｚＡＪ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｓ-［１４］田艳．焊接区断口金相分