SP700/TC4钛合金蜂窝夹层结构钎焊工艺分析

采用非晶态Ti-Zr-Cu-Ni箔带钎料对SP700/TC4钛合金蜂窝结构进行钎焊工艺研究,分析了钎焊温度和保温时间对钎焊接头组织和力学性能的影响. 结果表明,当钎焊温度在875～890 ℃之间变化时,随温度升高,钎焊接头中元素扩散更为充分,接头拉脱强度持续增长;在890 ℃下保温2～4 h不同时长进行钎焊,接头的拉脱强度先逐渐增加,在保温时间为3.5 h时达到最大值,随后逐渐降低. 获得SP700/TC4钛合金蜂窝结构的较优钎焊工艺为890 ℃/3.5 h,该工艺下钎焊接头的室温拉脱强度、三点弯曲强度、平面压缩强度、L及W方向抗剪强度分别达到14.64,224.05,11.21,4.43及3.76 MPa,破坏部位均为TC4蜂窝芯.     

钎焊温度对Ti53311S高温钛合金接头界面结构及力学性能的影响

以Ti53311S高温钛合金接头为研究对象,分析了Ti53311S高温钛合金接头钎焊前后的界面结构和力学性能。结果表明,随着钎焊温度的升高,(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物带逐渐消失,初生α相全部转换为β相,最终转变成为片状结构的(α+β)两相组织。     

钛合金电弧钎焊中表面润湿和界面行为

为了清除钛合金铸件中的缺陷,在氩气氛中进行表面润湿性实验,采用气体保护钨极电弧焊接(GTAW),去除氧化皮,加热,清除污染等。实验研究了Ti-6Al-4V合金表面润湿机理、界面行为和及其在GTAW钎焊中的作用,分析了钎焊缝与基体金属间的组织。实验用基体材料为Ti-6Al-4V,钎料分别为Cu     

扩散钎焊钛合金多层板的界面强度研究和断口分析

以TC4钛合金为研究对象,采用扩散钎焊方法制备钛合金多层板,对多层板的界面组织、连接强度及失效断口形貌等进行测试分析,以供钛合金薄板的连接提供技术参考。研究证明:扩散钎焊界面为针状魏氏体组织,界面无化合物形成;室温下界面强度达到母材强度的94%,350℃下界面平均强度为690 MPa,延伸率在11%以上;界面魏氏体组织成为裂纹扩展速率增大和界面失效的主要因素。     

钛合金和铝合金异种金属的熔钎焊行为

随着现代化工业的迅速发展,要求合金结构具有轻量化和更好的综合使用性能。钛铝双金属结构由于可以减小构件质量、降低成本以及满足特殊的综合使用性能,应用前景广阔。熔钎焊已成为钛合金和铝合金异种合金焊接的热门研究方法。阐述了熔钎焊的基本原理以及钛合金和铝合金熔钎焊的难点,讨论钛合金和铝合金熔钎焊的界面行为。     

钛及钛合金电弧钎焊及接头强度

用Ti—Cu—Ni，Ti-Cr-Zr钎料在TIG电弧加热条件对TA2和Ti—6Al—4V钛合金进行钎焊。结果表明：用Ti—Cu—Ni钎料钎焊TA2和Ti—6Al—4V钛合金的搭接接头强度分别是418．3MPa和439．6MPa；用Ti—Cr—Zr钎料钎焊TA2和Ti—6Al—4V钛合金的搭接接头强度分别是575．2MPa和656．1MPa。对Ti-Cu-Ni钎料／母材界面分析认为固液异分化合物η相((Cu，Ni)Ti2)生成时呈笋状生长，嵌入钎缝对钎缝的强度提高有利。对Ti-Cr-Zr钎料／母材界面分析，认为主要是固溶体β-Ti(Cr)存在提高了钎缝强度。     

铜锡钛合金炉中钎焊立方氮化硼界面微观结构

采用真空炉中钎焊的方法,应用Cu-Sn-Ti合金实现了立方氮化硼(CBN)磨粒与工具基体的钎焊连接.运用三维视频显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪对微观形貌、元素分布和生成物物相进行了观测分析,发现活性Ti元素明显向CBN磨粒表面发生偏聚,在CBN磨粒表面生成TiN,TiB和TiB2,这些反应产...     

钎焊超薄GH99蜂窝夹层结构力学性能分析

以制造轻量化超薄金属热防护结构为目标,首先采用真空钎焊方式制备了GH99超薄夹层结构;通过光学显微镜及扫描电子显微镜对夹层结构的钎焊界面及母材的微观组织进行了表征;通过万能试验机对夹层结构的界面剥离强度、面内与面外压缩性能进行了测试,并与有限元模拟结果进行对比.结果表明,钎焊前后母材晶粒由退火态孪晶组织转变为等轴组织;钎焊接头主要为Ni(s, s)和Ni₃Si的共晶组织,并伴随部分Cr(Mo, Ni)固溶体、Ni₂Si及NiSi₂相;界面剥离在薄壁面板上失效;夹层结构面内与面外的压缩失效均表现为屈曲失效,模拟结果与试验结果一致.     

钛合金板翅式散热器钎焊的研究进展

我国在大尺寸、耐高压、大载荷、强振动、高温腐蚀等极端服役的高效钛合金换热器制造方面短板突出,目前钛合金板翅式散热器已经成为高端装备动力与环控系统核心部件,其制造方法主要为钎焊,本文主要从钎焊方法与设备、钎焊工艺技术、钛合金钎焊材料三个核心因素方面对目前国内外的相关理论知识与技术研究展开综合性分析评述。并指出了钛合金板翅式散热器钎焊目前尚存的问题与难题。围绕开发新设备、研制新钎料、研发新工艺这三个方面对未来钛合金板翅式散热器钎焊制造的发展进行展望。     

钛合金仿莲房特征芯体夹层结构钎焊组织与性能

针对TC4钛合金仿莲房特征芯体与面板钎焊工艺,采用TiZrCuNi钎料,开展了钎焊工艺研究,并分析了主要钎焊工艺参数对钎焊界面组织和夹层结构力学性能的影响。结果表明：钎焊温度920℃,保温时间90min时, TC4钛合金仿莲房特征芯体夹层结构钎焊后界面焊合率良好,界面显微组织为均匀针状α组织和界面金属间化合物,夹层结构平压强度均值为15.14MPa。钎焊保温时间对TC4钛合金仿莲房特征芯体钎焊界面显微组织影响显著,当钎焊保温时间较短时(15min),钎料熔化后,液态钎料中Cu和Ni元素与母材反应时间较短,钎料中Cu和Ni向母材中的扩散反应不充分,钎缝区局部Cu和Ni元素富集导致Cu和Ni元素含量超过共晶成分点,钎焊保温结束后液态钎缝凝固时发生共晶反应,生成块状金属间化合物,钎焊界面主要为含有块状金属间化合物的凝固钎料组织和针状α组织;随着钎焊保温时间的增加,液态钎料中Cu和Ni元素与母材反应时间增加,钎料中Cu和Ni元素向母材中扩散反应深度显著增加,从而Cu和Ni元素在液态钎料中的含量显著降低,元素含量小于共晶成分点,钎焊保温结束后液态钎缝凝固时Cu和Ni元素固溶于β相中,避免大量块状金属化合物生成,随后β相向α相的固态相变时,共析反应生成针状α相,在针状α组织界面处生成金属间化合物。钎焊时间保温时间从15min升至90min时,由于钎焊界面金属间化合物减少,TC4钛合金仿莲房特征芯体夹层结构的平压强度逐渐增加。     

TC4钛合金钎焊接头的组织与性能

采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料对TC4钛合金进行了钎焊,钎焊温度为900 ℃,保温时间分别为30、60和90 min。结果表明,在900 ℃时该钎料可润湿TC4母材,润湿角平均值为16.7°。保温时间为90 min时,钎焊界面中心处钎料元素已扩散得较充分,与钎料合金成分相比,Zr元素由37.5%降低至1.79%,Cu和Ni元素分别由15%和10%降低至1.66%和1.64%。TC4钛合金钎焊试样的室温抗拉强度平均值为1007.6 MPa,多数试样断于母材,属于微孔聚合机制导致的断裂失效。     

TC4钛合金消音蜂窝结构钎焊工艺

采用Ti基钎料真空钎焊方法进行了TC4钛合金消音蜂窝钎焊试验,对不同钎料添加厚度钎焊后消音蜂窝堵孔、钎焊界面焊合率、钎焊界面组织和力学性能进行了对比分析,确定了TC4钛合金消音蜂窝钎料添加厚度和钎焊工艺参数.结果表明,随着钎料添加厚度的增加,消音蜂窝带孔面板堵孔率增加,同时钎料元素对钎焊界面原始组织溶解加剧,蜂窝的拉伸力学性能下降明显.增加钎料添加厚度能够显著提高钎焊界面焊合率,当钎料添加厚度增加至30 μm以上时,能够获得焊合率良好的消音蜂窝结构.钎料添加厚度为30 μm,钎焊温度920℃,保温时间90 min时,钎焊后的钛合金消音蜂窝力学性能良好,且消音蜂窝声学性能试验测试结果和理论模型计算结果一致.     

保温时间对置氢TC4真空钎焊界面结构及连接强度的影响

采用纯铝箔做中间层,真空连接普通TC4钛合金以及氢的质量分数分别为0.1%,0.3%,0.5%置氢TC4钛合金.利用扫描电镜、X射线衍射分析仪、能谱分析仪对接头界面组织进行分析,并进行接头压剪强度试验.结果表明,当保温时间为45 min时,连接接头组织由两层组成;而当保温时间足够长,达到90 min时,接头完全由TiAl3金属间化合物层组成.不同保温时间下接头的抗剪强度有明显的差别,且随保温时间的延长而下降后.而在相同的工艺参数下,置氢TC4钛合金连接强度明显高于普通TC4钛合金.     

置氢TC4钛合金与C/SiC复合材料钎焊接头界面组织和结构

采用AgCu箔片对不同置氢含量的TC4钛合金与C/SiC复合材料进行了钎焊连接.借助SEM,EDS,XRD等分析手段对接头的微观组织、界面结构进行研究,并分析了钎焊工艺参数的影响.结果表明,钎焊温度810℃,保温时间10 min时,置氢含量0.3%的接头界面结构为置氢钛合金/针状韦德曼组织/Ti（s.s）＋Ti2Cu过...     

钛合金TC6与TC11高频感应钎焊工艺

以B-Ti57CuZrNi-S为钎料,在氩气保护气氛下对TC6/TC11钛合金进行高频感应钎焊工艺实验研究。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试方法,分析气体保护流量、流态以及工艺参数对焊接界面形貌、接头组织及元素分布的影响,并测试接头的抗拉强度。结果表明,钎焊界面主要由富Ti的β-Ti固溶组织和Cu-Ti、Ni-Ti以及(Cu,Ni)Ti/Zr组成的金属间化合物相组成。钎焊接头的抗拉强度随钎焊温度的升高或保温时间的延长,呈现先升高后降低的趋势,接头最高强度可达433MPa。TC6/TC11钛合金高频感应钎焊优化工艺参数带为:焊接温度910℃~930℃,保温时间120~150 s,Ar气保护流量1 MPa。     

TC4钛合金蜂窝板钎焊接头组织性能分析

研究了TC4钛合金蜂窝板的钎焊工艺,试验采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料,真空度不低于2×10-3 Pa,钎焊温度为930℃,保温时间为30 min.对焊后试件的钎焊界面组织进行超声无损检测,检测结果表明面板与蜂窝芯钎焊效果极好,未发现有脱焊、虚焊等现象.采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）法进行了试验分析.结果表明,母材和钎料发生相互扩散渗透反应,并出现有新的析出相.该工艺下蜂窝板的界面平均拉脱强度为12.8 MPa,抗剪强度为9.01 MPa,钎焊接头属于脆性断裂.     

TC4钛合金/304不锈钢异种材料蜂窝结构钎焊工艺

采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni和Ag-28Cu两种钎料分别对TC4钛合金面板/304不锈钢蜂窝芯异种材料蜂窝结构进行了钎焊,对钎焊界面组织和蜂窝结构的力学性能进行了对比分析. 结果表明,Ti基钎料与304不锈钢蜂窝芯箔材界面润湿反应性能较差且Ti基钎料钎缝显微硬度较高,导致钎焊界面强度低,蜂窝拉伸力学性能差. Ag基钎料与304不锈钢蜂窝芯箔材和TC4面板均发生显著的界面反应,钎焊温度830 ℃,保温时间10 min时,蜂窝抗拉强度为10.35 MPa,呈蜂窝芯破坏特征. Ag基钎料蜂窝抗拉强度明显优于Ti基钎料结果,适用于TC4钛合金面板/304不锈钢蜂窝芯异种材料蜂窝钎焊.     

钛合金非氧化热喷涂金属钼涂层界面冶金特征

对TA7钛合金以氩气保护等离子热喷涂金属钼，并进行保温扩散处理得到的涂层界面微观结构用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射等分析手段做了较详细的分析。结果表明，采用亚音速等离子热喷涂金属钼可得到致密、基本无层状结构的涂层；界面附近合金元素的相互扩散可促进形成冶金结合，并对钛合金近界面组织结构产生一定的影响。