资源描述：
《Ti2AlNb与TC4合金真空钎焊接头界面组织与力学性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、Ti2AlNb与TC4合金真空钎焊接头界面组织与力学性能InterfacialMicrostructureandMechanicalPropertiesofTi2AlNb/TC4VacuumBrazedJoint领域：材料加工工程作者姓名：焦曼指导教师：王颖副教授天津大学材料科学与工程学院二零一七年十二月摘要Ti2AlNb合金因具有较高的比强度、比刚度、断裂韧性以及较好的抗氧化性获得了广泛的关注，在航空航天领域有广阔的应用前景。具有α+β双相结构的TC4合金室温与高温抗拉强度高、抗蚀性能好、高温抗氧化与抗蠕变性能好。实现二者的连接对航空航天领
2、域零部件的制造生产过程有很大意义，可以制造出重量轻、符合实际使用要求的零部件。本课题旨在实现Ti2AlNb与TC4合金之间的钎焊连接，采用Ti-Zr-Cu-Ni与Ti-Zr-Cu-Ni+Mo两种钎料合金对二者进行连接，研究了不同工艺参数、Mo含量对接头组织与力学性能的影响，通过合理控制钎焊参数使得界面组织得到优化、接头力学性能得到提高。采用37.5Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni(wt.%)钎料合金在不同钎焊工艺参数下对Ti2AlNb与TC4合金进行钎焊连接。采用SEM、XRD、EDS等多种表征手段对接头界面组织进行表征，接头主要由靠近
3、两侧母材的扩散层与钎缝中间层构成，中间层由基体相与块状结构构成。从TC4至Ti2AlNb侧接头典型界面组织结构为TC4/α-Ti+(α-Ti+(Ti,Zr)2(Cu,Ni))/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+α-Ti+β-Ti/富Ti相/Ti2AlNb，钎缝中间层的基体相为(Ti,Zr)2(Cu,Ni)相，块状结构由(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+α-Ti的共析组织与残留β-Ti组成，基体相(Ti,Zr)2(Cu,Ni)区域硬度值最高。980°C/10min下，钎焊接头的室温抗剪强度最高，可达351MPa，主要沿基体相(Ti,Zr)2(Cu,
4、Ni)断裂，且断裂模式属于典型的脆性断裂。最优钎焊参数下所得接头在500°C与600°C下平均抗剪强度分别达307、272MPa。为改善接头组织、提高接头性能，采用不同Mo含量的Ti-Zr-Cu-Ni+Mo复合钎料钎焊Ti2AlNb与TC4合金，研究了Mo含量对界面组织以及相应力学性能的影响。结果表明，Mo的加入一方面增加了形核率，使得界面中块状结构增多，接头中脆性基体相(Ti,Zr)2(Cu,Ni)减少；另一方面，Mo元素属于β-Ti稳定元素，使得接头中残留的β-Ti增多。Mo含量为8wt.%时，接头的强度值最高，可达437MPa，相比于不
5、添加Mo的接头，强度提高了近24%。Ti2AlNb/Ti-Zr-Cu-Ni+8wt.%Mo/TC4接头在500°C与600°C下的平均抗剪强度为395MPa与393MPa，分别达到接头室温抗剪强度的90%与89%。关键词：Ti2AlNb合金，TC4合金，Ti-Zr-Cu-Ni，界面组织，抗剪强度IABSTRACTTi2AlNballoyhasabroadapplicationprospectsinthefieldofaerospacebecauseofitshighspecificstrength,specificstiffness,frac
6、turetoughnessandgoodoxidationresistance.TC4alloywithα+βdualphasestructurehashightensilestrengthatroomandhightemperature,goodcorrosionresistance,goodresistancetooxidationandcreepresistanceathightemperature.Therealizationoftheconnectionbetweenthetwoalloyshasagreatsignificance
7、inthemanufactureandproductionofpartsandcomponentsintheaerospaceindustry.Thesepartsarelightweightandmeettheactualrequirements.ThepurposeofthisstudyistorealizethebrazingconnectionbetweenTi2AlNbandTC4alloy.ThetwokindsofTi-Zr-Cu-NiandTi-Zr-Cu-Ni+Mofilleralloysareusedtoconnectth
8、etwoalloys.TheinfluenceofdifferentprocessparametersandMocontentonthemicrostructure
