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擴散焊接製成的鈦及其合金與鋼的接(jiē)頭
Release date:2022-08-05
Ti-Al係金屬間化合物與鋼焊接的複雜性是由(yóu)鈦和鐵的低互溶性決定的,而在接頭區形成的碳化物、金屬間化(huà)合(hé)物和共晶物使(shǐ)得通過任何已知的金屬(shǔ)間化合物與鋼(gāng)進行直接焊接是不可能的。熔焊工藝。通常,通過擴散焊接製成的鈦及其合金與鋼的接頭具有較低的(de)衝擊韌(rèn)性值 [1-3]。在鈦與鋼的固(gù)相焊接中,中間層,特(tè)別是铌(或釩)和銅,用於產生良好的接頭,而(ér)不會在對(duì)接中形成脆性金屬間相 [4, 5]。然而,這些材料(liào)在熔化溫度和強度特性方麵彼此不同。銅用作阻止碳擴散到铌(ní)(強碳化物形成金屬(shǔ))中的材料。該組合物中(zhōng)銅的主要缺點是其低熔點 Tmelt = 1083 °C。根據工作數據[2],在(zài)通(tōng)過中間阻(zǔ)擋夾層將(jiāng)鈦合金焊接到不鏽鋼時,銅(tóng)區域(斷裂傳(chuán)播通過該區域)在接頭區的強(qiáng)度[敏感詞]。很少有研究將 Ti-Al 係金屬間化合物焊接到鋼上 [6, 7]。將Ti-Al係金屬間化合物(wù)(at.%:Ti-48Al-2Cr-2Nb)擴散焊接到沒有應用中間層的鋼上(溫度Tw = 950°C,壓力Pw = 25 MPa,焊接時間tw = 6 min)過渡 Ti3Al + FeAl + FeAl2/TiC 金屬間化合物層在 γ-TiAl 和鋼之間的對接中形成,導致焊接接頭脆化 [6]。在工作中研究了金屬間化合物與不鏽鋼的焊接,采用鈦、釩和銅箔形式的薄(báo)中(zhōng)間層,防止在對接中形(xíng)成脆性金(jīn)屬間化合物 [7]。將金屬間合金(at.%:Ti-47.2Al-1.17Ni-0.56Cr-0.11Nb)焊接到鋼上。焊接在 Tw = 1000 °C、Pw = 20 MPa、tw = 60 分鍾下進行。在焊接溫度(dù)的選(xuǎn)擇上,作者主要從銅的物(wù)理特性入手,當焊接溫度升高到 1083 ℃以上時,銅夾層熔化,銅壓出對接,焊(hàn)接接頭強度顯著下降[6]。在[敏感(gǎn)詞]焊(hàn)接模式下,樣品主要通過 Ti3Al-TiAl 層失效,部分通過母材(γ-TiAl)失效。我(wǒ)們研究的目(mù)的是開發一種 γ-TiAl 金屬間合金與 12Kh18N10T 鋼的真空(kōng)擴散焊(hàn)接 (VDW) 技(jì)術,該技術在對接中(zhōng)具有更均勻的強度分布。研究對象為γ-TiAl金屬間合金(at.%:Ti—48Al—2Nb—2Cr)和12Kh18N10T鋼。
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