王金雪 张国栋 袁 鸿 余 槐 高健时

TiAl合金电子束焊接接头裂纹敏感性及组织与性能

王金雪 张国栋 袁 鸿 余 槐 高健时

（北京航空材料研究院，北京 100095）

通过调节焊接热输入、焊前预热及焊后缓冷等方法，研究了TiAl合金的电子束焊接裂纹敏感性，并测试了焊接接头的室温及高温拉伸性能。结果表明，减小焊接热输入和焊前预热及焊后缓冷工艺能够减小合金的裂纹倾向，改善焊缝组织的塑性、韧性，消除焊缝凝固裂纹的产生；焊接接头室温抗拉强度为367MPa，760℃高温抗拉强度为412.5MPa，室、高温拉伸试样全部断裂于母材部位，表明无裂纹的TiAl合金电子束焊接接头具有良好的室、高温拉伸性能。

TiAl合金；电子束焊接；裂纹敏感性；组织；性能

1 引言

TiAl基合金在高温结构材料应用领域具有极大的应用前景，是替代600℃以上钛合金、800℃以下高温合金的首选材料。TiAl金属间化合物具有密度低（仅为3.8～4.0g/cm）、比强度高、比弹性模量高等特点，其室温至800℃强度保持率达80%，另外还具有高的蠕变抗力、优异的抗氧化和阻燃性能，可在760～800℃长期工作，是非常具有发展前途的轻质耐高温结构材料。上世纪末美国在一项旨在把军用涡轮发动机推重比提高一倍的研究计划中,把TiAl系合金作为重点研究发展的高温结构材料。

国内TiAl金属间化合物方面还处于研制阶段，目前国内专家学者在TiAi金属间化合物的连接方面主要专注于其钎焊或固相连接方法，由于TiAi金属间化合物的热裂敏感性强，采用氩弧焊、激光焊、电子束焊接等熔化焊方法焊接时，获得无裂纹的焊接接头难度较大。……