TiAl合金与高温合金的扩散焊接头组织及性能
2012-11-02熊华平
周 媛,熊华平,毛 唯,陈 波,叶 雷
(北京航空材料研究院 焊接及锻压工艺研究室,北京100095)
TiAl合金与高温合金的扩散焊接头组织及性能
周 媛,熊华平,毛 唯,陈 波,叶 雷
(北京航空材料研究院 焊接及锻压工艺研究室,北京100095)
采用直接扩散焊和加中间层的扩散焊方法进行了TiAl合金和高温合金异种材料组合的连接实验。在1000℃/20MPa/1h规范下直接扩散焊获得的TiAl/GH2036接头组织中存在大量未焊合的孔洞,接头室温剪切强度平均值仅有16MPa。采用Ti-Zr-Cu-Ni合金作为中间层在935℃加压3MPa保温10min和1h进行了TiAl/GH3536组合接头的液相扩散焊,获得的扩散焊缝中含有Ti3Al,NiTi等多种物相,中间层合金与两侧母材发生作用形成了具有一定厚度的反应层。在935℃/3MPa/1h规范下获得了与两侧母材结合良好的无缺陷扩散焊接头,室温剪切强度达到125MPa。
TiAl合金;高温合金;扩散焊;Ti-Zr-Cu-Ni合金
TiAl金属间化合物合金具有密度低、比强度高等优点,是极具应用前景的新型轻质耐高温结构材料[1,2]。TiAl合金替代高温合金应用于航空、航天及车用发动机可以通过结构减重提高发动机工作效率[3,4],已经获得应用或正在进行研究的 TiAl基合金部件有航空发动机叶片、航天用整体叶盘、车用增压器涡轮等[5]。在TiAl合金的工程应用中,常常需要将其与异种材料连接起来,以充分发挥各自的优良性能。扩散焊是实现TiAl合金与异种材料连接的有效方法之一。较多的扩散焊技术研究工作围绕TiAl合金与钢、钛合金及陶瓷这些异种材料组合开展[6-8],而对更能发挥高温性能优势、有潜在应用前景的TiAl/高温合金组合接头的扩散焊技术研究相对较少。……
