一种新型钛基钎料合金对γ-TiAl合金的钎焊性

在钎焊温度范围为1050 ~ 1125 ℃下保温10 min,采用非晶Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo钎料成功地实现了Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.15B (原子分数,%)合金钎焊连接. 运用SEM,EDS,XRD,TEM和维氏硬度仪等分析研究了铸态和箔带钎料显微组织、温度(900 ~ 1125 ℃)和保温时间(0 ~ 15 min)对铸态钎料在TiAl基合金表面上润湿铺展面积的影响,以及钎焊接头中界面显微组织和维氏硬度在不同钎焊温度下的变化规律. 结果表明,随着温度和保温时间的增加,铸态钎料在TiAl合金母材表面润湿铺展面积的增幅先增大后减小. 钎焊接头界面组织主要包括TiAl母材层,α₂-Ti₃Al+AlCuTi (层Ⅰ)和γ-(Ti, Zr)₂(Ni, Cu)+α-(Ti, Zr)(层Ⅱ). 钎缝中各区域的硬度均随着钎焊温度的增加而增加,1125 ℃时获得最大值为872(±8) HV,主要与钎缝中生成的硬脆金属间化合物(Ti, Zr)₂(Ni, Cu)和α₂-Ti₃Al有关.     

Ti-Cu-Ni-Nb-Al-Zr-Hf非晶钎料合金真空钎焊Ti50Al50 接头的界面组织与剪切强度

在钎焊温度1140~1220 ℃、钎焊时间30 min的工艺参数下,采用Ti-9.5Cu-8Ni-8Nb-7Al-2.5Zr-1.8Hf（质量分数,%）非晶钎料成功实现了Ti₅₀Al₅₀ (at%)合金的真空钎焊连接,并研究了钎焊温度对钎焊接头的显微组织、剪切强度的影响规律。结果表明,在任何钎焊温度下获得的Ti₅₀Al₅₀钎焊接头均有3个界面反应层且每个反应层都含有α₂-Ti₃Al和Ti₂Cu(Ni) 2个物相。随着钎焊温度的增加,α₂-Ti₃Al和Ti₂Cu(Ni)在钎焊接头中的尺寸与分布发生了明显的变化,尤其是等温凝固层Ⅱ中的Ti₂Cu(Ni)相。1200 ℃下稳定存在的连续α₂-Ti₃Al层Ⅰ对母材和钎料原子的相互扩散具有阻隔壁垒作用,温度一旦超过1200 ℃,α₂-Ti₃Al相变得不稳定使得连续α₂-Ti₃Al层被打破从而失去阻隔壁垒效应。在钎缝中析出且弥散分布的α₂-Ti₃Al对焊缝中物相的形成可以起到抑制形核和细化晶粒的作用。随着钎焊温度升高,Ti₅₀Al₅₀钎焊接头平均抗剪切强度先增加后减小,在钎焊温度1180 ℃、钎焊时间30 min时钎焊接头的抗剪切强度最大,达184 MPa。剪切断口表面呈典型解理断裂特征且α₂-Ti₃Al占绝大多数。