TIAL基合金真空钎焊接头组织性能分析
2013-08-06李龙庆宋晓国刘国军
李龙庆 ,王 艳 ,宋晓国 ,刘国军 ,卢 红
(1.西华大学 材料科学与工程学院,四川 成都 610039;2.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150006)
0 前言
TiAl基合金被公认为是代替钛合金和镍基高温合金的理想材料,应用前景广阔,是一种非常有发展潜力的轻质高温材料[1];另外TiAl基合金具有密度低、弹性模量高、高温力学性能好和抗氧化等特点,是一种刚刚兴起而又很有发展前途的轻质结构材料,可望在航空、航天和军工等领域获得广泛应用[2]。
TiAl基合金在工程上要想得到广泛的应用,必然要涉及到焊接问题,包括其自身的焊接及与其他材料的焊接,关于TiAl基合金的焊接,国内外学者已展开了相关的研究工作,根据其焊接性表明,钎焊是实现TiAl基合金连接较为合适的一种方法;本研究对其TiAl基合金自身的焊接展开研究,采用Ti-Ni-V钎料作为中间层,利用真空钎焊技术对其进行连接。
1 试验材料和方法
把 Ti-Ni-V(37.5%Ti,37.5Ni,25%V)合金加工为200 μm的薄片,TiAl合金加工成两个不同的尺寸,分别是 5 mm×5 mm×2.5 mm 和 20 mm×10 mm×2.5 mm,钎料尺寸 5 mm×5 mm×0.2 mm,按照 TiAl/钎料/TiAl的顺序装配好,并放入型号为Centorr6-1650-15T真空热压炉中进行钎焊,在焊接过程中,真空度保持在1.3×10-3Pa,所选钎料和真空钎焊工艺参数如表1所示。焊后接头微观组织形态在型号为日立S-570扫描电镜(SEM)上进行观察,通过能谱仪(EDS)测定各反应相成分;利用万能试验机(英斯特朗拉力机1186)对其接头进行剪切强度的测试;剪切试样尺寸和装配方式如图1所示。

表1 真空钎焊工艺参数Tab.1 The process parameters of vacuum brazing

图1 剪切试样尺寸和装配方式Fig.1 Shear specimens size and assemble mode
