李洪梅， 白 雪, 韩 琦， 何禹志, 仲昭辉

(1.吉林大学 材料科学与工程学院， 吉林 长春 130025;2.吉林大学 汽车工程学院， 吉林 长春 130025)

0 引 言

高温结构材料的研究、发展和应用是与航空、航天工业的发展息息相关的[1]。TiAl基合金是基于航空、航天飞行器及其高推重比发动机为主要需求背景开发的一类轻质高温材料。其密度为3.7～3.9 g/cm3，不到Ni基高温合金密度的一半，并且具有高熔点、高弹性模量、好的高温强度以及良好的高温抗蠕变性能和抗氧化性能等特点，是一种具有应用前景的新型轻质耐高温结构材料[2-3]。目前，航空航天产品以及高级轿车普遍采用涡轮增压的方法来改善发动机性能。增压涡轮大多数采用镍基高温合金制成，镍基合金的比重大，发动机工作过程中容易产生启动、停止响应性差的问题。采用TiAl基合金代替镍基合金制成增压涡轮,将极大地提高发动机的启动性能以及动态响应性，提高发动机燃油热效率，进而达到降低排放和噪声污染的目的。随之而来的TiAl基合金与钢轴的连接成为亟待解决的问题。

目前，国内外学者已经对TiAl基合金与钢异质材料连接进行了相关研究，主要涉及的焊接方法有扩散焊、摩擦焊和钎焊等固态连接方法。扩散焊[4-9]主要包括直接接触扩散连接以及加入中间层的扩散连接。总结这些研究，可得出一些共性的认识：

1)直接接触的扩散连接头界面脆性相较多，焊接性较差，接头强度较低；

2)加入中间层在一定程度上改善了接头脆性相的种类和分布，可以获得性能较好的连接接头，但接头强度的分散性较大；……