真空釬焊鈦合金的母材強(qiáng)度分析
Publisher: Administrator Date：2022-09-02
鈦及其合金的連接在工業(yè)中很重要，因?yàn)檫B接技術(shù)是制造的基本過程 。Ti 及其合金的相似/異種連接被廣泛評(píng)估用于許多應(yīng)用 。發(fā)奕林提出了鈦合金和許多先進(jìn)陶瓷的異種連接，他們?yōu)槠嚭秃娇蘸教旃I(yè)生產(chǎn)了具有非凡和獨(dú)特性能的部件 。高強(qiáng)度 Ti-6Al-4V 合金的連接可滿足航空航天和醫(yī)療應(yīng)用的結(jié)構(gòu)需求 。
焊接和釬焊是鈦合金冶金結(jié)合的兩種替代方法。對(duì)于某些應(yīng)用，例如制造熱交換器和異種連接，釬焊比焊接更合適 。與熔焊相比，釬焊的優(yōu)點(diǎn)是可以一次粘合數(shù)百個(gè)接頭，并將換熱器的變形降到最低。釬焊不同于熔焊，因?yàn)樵阝F焊中觀察到非常有限的母材熔化。與熔焊相比，釬焊中母材的稀釋受到很大限制。因此，釬焊異種合金比熔焊容易。
對(duì)于使用適當(dāng)焊接程序的接頭，焊件的強(qiáng)度可以高于母材的強(qiáng)度。相比之下，釬焊接頭的強(qiáng)度通常低于母材。釬焊接頭優(yōu)選具有與母材接近的接合強(qiáng)度和耐腐蝕性。例如，Ti-6Al-4V 已分別使用 Au 基和 Ti-Cu 基填料成功地與 718 鎳基合金和 316L 不銹鋼釬焊 。釬焊接頭表現(xiàn)出良好的應(yīng)用接頭強(qiáng)度。
在所有類型的釬焊填料中，鈦基填充金屬在釬焊鈦合金中表現(xiàn)出接近其母材的高接頭強(qiáng)度 。在以往的研究中，復(fù)合 Ti-(Zr)-Cu-Ni 箔已成功應(yīng)用于許多 Ti 合金的同種/異種釬焊，并且釬焊接頭表現(xiàn)出良好的結(jié)合強(qiáng)度 。然而，使用這種填充合金的主要問題之一是在接頭中形成 Cu/Ni/Ti 金屬間化合物。由于 Ni 和 Cu 在這些釬焊合金中是重要的 MPD（熔點(diǎn)抑制劑），它們?cè)阝F焊中同時(shí)與 Ti 發(fā)生反應(yīng) 。如果可能的話，消除這種脆性相成為應(yīng)用這種 Ti 基填充金屬的關(guān)鍵問題 。
包層 Ti-Ni-Nb 釬料為 Ti 合金的釬焊提供了一種替代方法。由于 Nb 是 Ti 合金中的 β 穩(wěn)定劑，因此釬焊接頭的微觀結(jié)構(gòu)可能以 β-Ti 為主。借助更高的釬焊溫度/時(shí)間段，Ti-Ni 金屬間化合物可能會(huì)在 β-Ti 基體中形成合金。在之前的研究中獲得了一種 Ti/Ti35Ni25Nb/Ti 接頭，其 Ti-Ni 金屬間化合物的含量最低。Ti-15-3屬于亞穩(wěn)態(tài)β鈦，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。它具有低材料和帶材加工成本。本研究的目的是使用 β 鈦填充金屬 Ti-35Ni-25Nb 釬焊 Ti-15-3 β 鈦合金，以去除接頭中所有潛在的有害相。如果釬焊接頭不含脆性金屬間化合物，則可以獲得用于工業(yè)應(yīng)用的可靠結(jié)合。
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