鈦合金-不銹鋼真空熱軋過渡接頭的焊接研究.pdf

1、本文采用真空熱軋焊接方法制備了TC4鈦合金/0Cr18Ni10Ti不銹鋼的過渡接頭，進行了過渡接頭的模擬焊接熱循環(huán)試驗，利用SEM、XRD、能譜對連接界面微觀結(jié)構(gòu)在熱循環(huán)后的變化進行了分析，測試了模擬熱循環(huán)后過渡接頭的連接強度，并采用TIG焊接實現(xiàn)了過渡接頭與鈦合金和不銹鋼的高強度連接。
　　直接真空熱軋制備鈦合金/不銹鋼過渡接頭的試驗表明，連接界面形成了σ相、Fe2Ti和FeTi等脆性金屬間化合物，而且在焊接應(yīng)力的作用下容易形成

2、裂紋。在壓縮率為20％，軋制速度0.038m/s，焊接溫度為850℃時，接頭的抗拉強度達到最大值77.3MPa。
　　分別對采用了Cu、Ni、Nb中間層的鈦合金/不銹鋼真空熱軋過渡接頭進行了模擬焊接熱循環(huán)試驗，測試了過渡接頭在經(jīng)歷熱循環(huán)之后的抗拉強度，分析了連接界面的微觀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變及其對接頭力學性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明：
　　銅中間層過渡接頭在400～500℃加熱時，在Cu-TC4界面形成了脆硬的金屬間化合物尤其是βTiCu

3、4，導(dǎo)致連接界面出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，接頭連接強度急劇降低。在600～800℃溫度范圍內(nèi)，鎳中間層過渡接頭隨著加熱溫度的升高或者保溫時間的延長，Ni-TC4界面金屬間化合物層的厚度增大，接頭連接強度隨之降低。鈮中間層過渡接頭加熱溫度低于800℃時，SS-Nb界面結(jié)構(gòu)無明顯變化，Nb-TC4界面固溶體層的厚度隨著加熱溫度的升高或者保溫時間的延長而增大，當加熱溫度達到1000℃時，SS-Nb界面金屬間化合物層厚度和Nb-TC4界面固溶體層厚度均顯