陈 寅，杨圣尧，李宽路，谢梦雨，王 珊, ，陈 畅,

（1.合肥工业大学 材料科学与工程学院，安徽 合肥 230009；2.合肥工业大学 智能制造技术研究院，安徽 合肥 230051；3.航空结构件成形制造与装备安徽省重点实验室，安徽 合肥 230009；4.合肥工业大学 工业与装备技术研究院，安徽 合肥 230009）

0 引 言

金属钨（W）具有高熔点（3 695 K）、良好的导热系数（173 W/（m·K））、低热膨胀系数和蒸汽压、优异的抗辐照性能和低氢同位素滞留性等优良性能[1-2]。因此，钨被认为是最具应用前景的核聚变反应堆中面向等离子体材料（Plasma Facing Materials，PFMs）之一[1,3-4]。然而，作为PFMs，钨材料的脆性和低断裂韧性是亟须解决的关键问题之一，受到了国内外学者的广泛关注。研究发现，通过引入韧化层，如Ta、Ti、Cu等，制备出层状复合材料是有效提高钨材料韧性的方法[5-9]。Chen C[10]等通过放电等离子体烧结（Spark Plasma Sintering，SPS）方法制备出W/Ta层状复合材料，发现增韧层钽层可以有效提高钨的断后伸长率，但其抗拉强度较低。Shao Y[11]等通过真空热压和锻造相结合的方法制备了W/TiNi层状复合材料，发现该复合材料具有较好的抗压强度和塑性。对于钨基层状复合材料而言，要获得良好的综合力学性能，选择合适的中间增韧层非常重要。

金属钛（Ti）在室温下表现出良好的可塑性，具有较高的熔点（1 668 ℃），与W之间的热膨胀系数（Coefficient of Thermal Expansion，CTE）差异很小，并且W和Ti之间能互相扩散，起到固溶强化作用[12-14]。因此，Ti成为钨基层状复合材料的理想增韧层[15]。在之前的研究中，Chen C等[16]利用SPS技术制备了W/Ti层状复合材料，发现该复合材料的强度要高于W/Ta层状复合材料的。Wang S等[17]对W层和Ti层间的元素扩散行为进行了研究，并探究了元素分布对 W/Ti层状材料微观组织和力学性能的影响规律。……