中间过渡金属V＋Cu对钛合金与不锈钢扩散焊接头性能的影响

采用Ｖ＋Ｃｕ复合夹层，对钛合金ＴＣ４与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ扩散焊接头的性能进行了试验研究，结果表明：Ｖ＋Ｃｕ复合夹层可以有效地防止Ｔｉ与不锈钢中Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃ的相互扩散和迁移，消除了Ｔｉ－不锈钢接头中的脆性金属间化合物和碳化物。接头的性能与软质中间层Ｃｉ的相对厚度有关。     

钛合金与不锈钢扩散焊接头的组织和性能

本文对钛合金ＴＣ４与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ扩散焊接头的组织和性能进行了分析和测试，结果表明，不加中间层进行扩散焊时，所形成的接头极脆，不能实现有产的连接，采用纯镍中间金属，避免了母材组元Ｔｉ与Ｆｅ的相互扩散和迁移，可获得钛合金与不锈钢的牢固连接。     

CuAlBe高强度阻尼合金与不锈钢扩散焊接头组织

以Ｎｉ箔作中间层对新型舰船准行器用阻尼材料ＣｕＡｌＢｅ合金与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔ９不锈钢固相扩散焊接头的微观组织及断口形貌进行了电镜、电子探针线扫描、Ｘ射线衍射及微区能等微观分析。结果表明,焊接热循环易使ＣｕＡｌＢｅ合金近界面和成粗大β相,α相沿晶界网状分布这将引起热弹必马一阻尼功能退化,同时,ＣｕＡｌＢｅ合金与１Ｃｕ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢两者塑性变形能力的差异及Ｃｕ－Ｎｉ界面Ｋｉｒｋｅｎｄａｌｌ}效     

钛合金和不锈钢的扩散焊接研究进展

钛合金和不锈钢的异种金属结构具有广阔的应用前景,但实现其应用的关键是两者可靠的连接。综述了钛合金和不锈钢焊接存在的问题以及国内外扩散焊接研究进展,并提出了进一步的研究方向。     

钛合金和不锈钢的扩散焊接

对TA17钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊接接头强度进行了实验研究.采用恒温恒压扩散焊、相变超塑性扩散焊和脉冲加压扩散焊实现了钛合金和不锈钢的焊接,测试了焊接接头的强度,并对接头进行了金相观察.结果发现:3种接头的强度都达到了264 MPa,且接头为多层次的多相组织.物相分析发现钛合金-不锈钢接头中存在Fe2Ti和σ-(FeCr)两种脆性金属间化合物.脉冲加压扩散焊能促进扩散过程,减少金属间化合物的形成,改善其分布,是一种较有前景的扩散焊方法.     

钛合金与不锈钢的纳米扩散焊接工艺探索

采用纳米镍粉为中间层对TA17钛合金与1Cr18Ni9Ti进行了扩散焊接试验。通过金相分析、能谱分析、X射线衍射等手段对焊接接头进行了较详细的分析。结果表明,纳米镍粉成功地阻止了钛合金与不锈钢的互扩散,抑制了TiFe,TiFe2等脆性相的形成,在接头形成了具有一定塑性的Ni-Ti型金属间化合物,但由于纳米镍粉中间层不致密,从而导致接头强度较低。     

钛合金与不锈钢扩散焊接研究进展

分析了钛合金与不锈钢的物理化学性能的差异对焊接接头性能的影响,综述了国内外钛合金与不锈钢扩散焊接的研究现状,对钛合金与不锈钢的焊接界面进行表面自纳米化处理后,在扩散焊接过程中能够显著提高原子扩散系数,抑制脆性金属间化合物生长,改善接头组织和提高接头综合性能。展望了钛合金与不锈钢扩散焊接的发展趋势。     

钛合金/不锈钢冷金属过渡焊接头组织及性能

采用铜基填充金属对TC4钛合金、304不锈钢进行冷金属过渡焊接,分析了钛合金/不锈钢接头的界面组织、力学性能及腐蚀性能.结果表明,采用冷金属过渡连接方法实现了TC4钛合金和304不锈钢的焊接.钛合金/不锈钢接头主要由焊缝金属、不锈钢-铜焊缝界面和钛合金-铜焊缝界面组成.钛合金/不锈钢接头的拉剪强度为306 MPa.由于...     

焊接温度对钛合金扩散焊接头组织与性能的影响

为解决Ti-Zr-Ni-Cu中间层脆性大、加工困难、缺陷多的问题,研究了采用Ni箔作为中间层的TC4液相扩散焊技术。基于Ni-Ti共晶点及TC4材料的相变温度点选择焊接温度。当焊接温度低于共晶点942 ℃时,界面以固相扩散为主,接头处存在较大孔隙,中间层Ni箔残留;当焊接温度高于共晶点942 ℃时,界面出现固液扩散过程;当焊接温度为970 ℃,保温时间为120 min,焊接压力为0.1 MPa时,钛合金加Ni箔中间层能实现有效连接,焊接接头抗拉强度达到946 MPa,接近母材抗拉强度。     

塑性变形条件对扩散焊接头性能的影响

扩散焊焊接中的塑性变形条件对接头性能有很大影响,目前对其影响规律缺乏系统认识.文中以工业纯钛TA2和工业纯铝L4为连接对象,试验研究了塑性变形过程、变形率及待焊面形态与接头剪切强度的关系,结果表明:在扩散焊初期提供接头塑性变形,同时在后续保温过程中保持小压力而不再继续变形,会得到较高强度的接头;在一定范围内,接头塑性变形率大的试样,其扩散焊接头强度较高;待焊面的设计形态对接头强度有较大影响,屈服强度小的母材一面为曲面,而屈服强度大的母材一面为光滑平整面,有助于提高接头强度.     

钛合金与不锈钢的超塑性扩散连接研究

采用镍箔作为中间过渡层,在真空下对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了微细晶超塑性扩散连接。通过扫描电镜、X射线衍射及剪切强度试验等方法,对连接接头进行了微观分析和剪切强度测试。结果表明:采用镍箔作中间过渡层,能有效地防止铁与钛、碳间的相互扩散和迁移,避免界面上更多的金属间化合物产生,从而提高了接头性能。在连接温度为790℃、连接压力为3MPa,连接时间为30min的条件下,可获得钛合金与不锈钢的牢固连接,接头剪切强度可达131.1MPa,且试样无明显变形。     

钛合金与不锈钢超塑性扩散连接工艺及机理研究

基于微细晶超塑性扩散连接方法,对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢成功实现了直接扩散连接,系统分析了接头性能、界面微观结构及超塑性扩散连接机理。结果发现：TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢直接超塑性扩散连接时,较佳连接工艺规范为：温度T=760~820 ℃,压力p=6~9 MPa,时间t=20~40 min;接头剪切强度τ＝125.3~148.7 MPa。与一般直接扩散连接相比,连接温度降低了约100 ℃,接头的剪切强度提高了1倍以上,且连接试样无明显变形。细化热处理TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢超塑性扩散连接时,其接头的形成过程大致可分为3个阶段：形成紧密接触阶段、接触表面激活阶段及靠近活化中心的界面冶金结合区形成阶段。     

钛合金／镍箔／不锈钢脉冲加压扩散连接界面结构及接合强度

采用纯镍箔作中间过渡层，在脉冲加压扩散连接工艺下，对TA17钛合金与0Cr18Ni9Ti不锈钢进行了连接试验，并测定了接头的拉伸强度。结果表明：采用镍箔作中间过渡金属的脉冲加压扩散连接，实现了钛合金与不锈钢的高效良好连接，接头抗拉强度达到了334MPa。采用金相显微镜和扫描电镜，对拉伸断口形貌进行了观察和分析；利用能谱仪（EDS）测定了拉伸断口各区域内的微区成分；并对拉伸断口进行了剥层试验。结果表明：拉伸断裂发生在Ni-Fe和Ni—Ti之间，Ni-Fe和Ni—Ti区均承载拉伸力，中间层Ni的存在成功地阻止了Fe与Ti之间的互扩散。     

Impulse Pressuring Diffusion Bonding of Titanium to Stainless Steel Using a Copper Interlayer

采用Cu作中间层对工业纯钛和1Cr18Ni9不锈钢进行了脉冲加压扩散连接。在连接温度850 ℃,脉冲压力8~20 MPa工艺条件下,在120~180 s时间内即实现了钛与不锈钢的有效连接,与传统扩散焊相比连接时间大幅缩短。在Ti/Cu界面生成了大量的Ti-Cu金属间化合物;而在Cu/不锈钢界面只生成了Cu在奥氏体不锈钢中的固溶体,Cu中间层有效地阻隔了Ti与不锈钢之间的扩散和反应。在连接时间为120 s时得到了最大的连接强度346 MPa。在拉伸载荷下,接头沿Ti/Cu界面发生脆性断裂。脉冲加压扩散连接能在一定程度上降低界面金属间化合物对接头性能的有害作用,提高接头强度,但不能完全消除界面金属间化合物对接头的不利影响。     

TiNi形状记忆合金与不锈钢的瞬时液相扩散焊

采用AgCu金属箔作中间过渡层,对TiNi形状记忆合金与不锈钢进行了瞬时液相扩散焊,分析了接头的显微组织、元素分布和物相组成等,研究了接头的抗剪强度和断裂方式。结果表明:接头界面区由TiNi侧过渡区,中间区,不锈钢侧过渡区组成,主要相分别为Ti(Cu,Ni,Fe),AgCu,TiFe等。连接温度为860℃,保温时间为60min,连接压力为0.05MPa时,接头最大抗剪强度为239MPa。断裂发生在TiNi母材和AgCu中间层扩散界面上,断口为混合断裂形貌。通过中间层等温凝固过程动力学模型,结合界面形貌和元素扩散分析,认为TiNiSMA与不锈钢异种材料瞬时液相扩散焊过程存在明显的非对称性。     

氧化铝陶瓷与不锈钢扩散连接研究

先在氧化铝陶瓷表面用真空蒸发镀膜的方法镀一层镍膜，再以纯镍粉为中间层材料，实现了氧化铝陶瓷与AISI201不锈钢的扩散连接。对连接接头进行了抗剪强度测试和微观形貌及相结构分析。结果表明：在连接温度900℃，保温时间2h，连接压强30kPa的条件下接头剪切强度最高可达20．7MPa；扩散连接过程中生成了A1Ni金属间化合物。     

Influence of Vanadium Element on Microstructure of Electron Beam Welded Titanium Alloy to Stainless Steel Joint

Electron beam welding experiments of titanium alloys with different vanadium content to stainless steel,as well as alpha titanium to stainless steel using vanadium sheets as filler metal and transition portion were carried out.Microstructures of the joints were examined by scanning electron microscope.The properties were evaluated by microhardness and tensile strength.It was shown that electron beam welding is not feasible due to the brittle Ti-Fe intermetallics with high hardness.Increase of vanadium content in base metal can restrain but can’t avoid the formation of cracks.When vanadium content was too large,the joint was embrittled by FeTi compound with supersaturated V and also cracked after welding.Crack free joint was achieved by using vanadium transition portion which can prevent the contact of Ti and Fe elements.However,the formation of brittle σ intermetallics reduced the tensile strength of the joint,only up to 134MPa.