TC4∕TA18钛合金蜂窝夹层结构钎焊工艺研究

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1、焊接工艺WELDINGPROCESSTC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构钎焊工艺研究BrazingProcessofTC4/TA18TitaniumAlloyHoneycombSandwichConstruction高兴强　佀好学　岳喜山中航工业北京航空制造工程研究所航空焊接与连接技术航空科技重点实验室　静永娟　李智渊　[5][摘要]针对TC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构，采1所示。钛合金蜂窝夹层结构钎焊常用的钎料有钛用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni非晶箔带钎料，研究钎焊温度基钎料、铝基钎料和银基钎料，因钛基钎料具有更高的[6]和保温时间对TC

2、4/TA18钛合金蜂窝夹层结构接头微高温性能和更好的耐腐蚀性而受到普遍关注。TA18观组织及力学性能的影响，优化出TC4/TA18钛合金蜂（Ti-3Al-2.5V）钛合金是从TC4（Ti-6Al-4V）钛合金演窝夹层结构较优的钎焊工艺为920℃/保温90min和钎变而来的近α型α+β型钛合金，虽不及TC4钛合金料添加量80μm，该工艺参数下钎焊接头的室温拉脱强强度高，但由于其具有优异的冷成形性能和焊接性能、度平均值最高，可达19.82MPa，破坏部位为TA18钛合良好的高温性能和耐腐蚀性能，已在航空航天领域广泛[7]金蜂窝芯。应用。TA18钛合金冷成

3、形性优良，易用于制备蜂窝关键词：TA18钛合金蜂窝夹层结构钎焊芯所用波纹带，因而TC4/TA18蜂窝夹层结构具有良好[ABSTRACT]TC4/TA18titaniumalloyhoney-的应用前景。combsandwichconstructionisbrazedbyamorphousfoilsolderTi-37.5Zr-15Cu-15Ni(massfraction).Theeffect面板ofbrazingtemperatureandholdingtimeonthemicro-structureofbrazinginterfaceandthet

4、ensilestrengthof蜂窝芯TC4/TA18titaniumalloyhoneycombsandwichconstruc-tionisresearched.Theoptimizedbrazingtechnology面板is920℃/90minwith80μmsolderindepth.Withtheopti-mizedbrazingtechnology,theaveragevalueofthetensilestrengthofspecimensis19.82MPa,andthehoneycomb图1典型蜂窝夹层结构示意图coreisthew

5、eakpart.Fig.1DiagramoftypicalhoneycombsandwichconstructionKeywords:TA18titaniumalloyHoneycombsandwichconstructionBrazing本文主要针对TC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构，采DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.109用Ti-Zr-Cu-Ni非晶箔带钎料进行真空钎焊，研究钎焊温度、保温时间对TC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构钎焊蜂窝夹层结构具有超轻质、高比强度和比刚度、消界面微观组织的影响，分析钎焊界

6、面的微观组织特征，音、隔热等诸多优点，国内外现已广泛应用于航空航天并对钎焊接头进行拉脱性能测试。[1-2]等领域，如飞机机身、舵翼面、发动机舱门等。钛合金蜂窝夹层结构在较高温度下能够长时间使用，并具有1试验条件和方法良好的疲劳寿命和耐腐蚀性能，可以满足现代飞机在某试验件上下面板均为TC4钛合金，蜂窝芯材料为[3-4]些特殊条件下的使用要求。钛合金蜂窝夹层结构一TA18钛合金，二者的化学成分如表1所示。试验件蜂般用钎焊方法将上下面板与中间蜂窝芯连接起来，如图窝芯尺寸（D）为6.4mm，芯格壁厚（t）为0.08mm，蜂窝表1TC4钛合金与TA18钛合金的

7、化学成分（质量分数）%合金元素杂质元素（≤）合金AlVTiFeSiCNHO其他TC45.5~6.83.5~4.5余量0.30.150.10.050.010.20.5TA182.0~3.51.5~3.0余量0.25—0.080.050.0150.120.3109航空制造技术·2015年第11期焊接工艺WELDINGPROCESS芯高度（h）为15mm，面板厚度为0.8mm。非晶状态大不相同，其中主要为黑色圆形的Ti的固溶钎焊温度明显高于基体材料的相变温度时，基体体和灰色的TiNi2（Cu，Zr）金属间化合物，如图2（a）[5]材料发生相变，长时间保温使

8、基体组织粗化，导致基体中所示Ⅲ区。材料机械性能显著下降；钎焊温度过低时，钎料的流2.1钎焊温度对接头微观组织