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擴(kuò)散焊接制成的鈦及其合金與鋼的接頭
發(fā)布時(shí)間:2022-08-05
Ti-Al系金屬間化合物與鋼焊接的復(fù)雜性是由鈦和鐵的低互溶性決定的,而在接頭區(qū)形成的碳化物、金屬間化合物和共晶物使得通過任何已知的金屬間化合物與鋼進(jìn)行直接焊接是不可能的。熔焊工藝。通常,通過擴(kuò)散焊接制成的鈦及其合金與鋼的接頭具有較低的沖擊韌性值 [1-3]。在鈦與鋼的固相焊接中,中間層,特別是鈮(或釩)和銅,用于產(chǎn)生良好的接頭,而不會(huì)在對(duì)接中形成脆性金屬間相 [4, 5]。然而,這些材料在熔化溫度和強(qiáng)度特性方面彼此不同。銅用作阻止碳擴(kuò)散到鈮(強(qiáng)碳化物形成金屬)中的材料。該組合物中銅的主要缺點(diǎn)是其低熔點(diǎn) Tmelt = 1083 °C。根據(jù)工作數(shù)據(jù)[2],在通過中間阻擋夾層將鈦合金焊接到不銹鋼時(shí),銅區(qū)域(斷裂傳播通過該區(qū)域)在接頭區(qū)的強(qiáng)度[敏感詞]。很少有研究將 Ti-Al 系金屬間化合物焊接到鋼上 [6, 7]。將Ti-Al系金屬間化合物(at.%:Ti-48Al-2Cr-2Nb)擴(kuò)散焊接到?jīng)]有應(yīng)用中間層的鋼上(溫度Tw = 950°C,壓力Pw = 25 MPa,焊接時(shí)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(duì)接中形成,導(dǎo)致焊接接頭脆化 [6]。在工作中研究了金屬間化合物與不銹鋼的焊接,采用鈦、釩和銅箔形式的薄中間層,防止在對(duì)接中形成脆性金屬間化合物 [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 分鐘下進(jìn)行。在焊接溫度的選擇上,作者主要從銅的物理特性入手,當(dāng)焊接溫度升高到 1083 ℃以上時(shí),銅夾層熔化,銅壓出對(duì)接,焊接接頭強(qiáng)度顯著下降[6]。在[敏感詞]焊接模式下,樣品主要通過 Ti3Al-TiAl 層失效,部分通過母材(γ-TiAl)失效。我們研究的目的是開發(fā)一種 γ-TiAl 金屬間合金與 12Kh18N10T 鋼的真空擴(kuò)散焊接 (VDW) 技術(shù),該技術(shù)在對(duì)接中具有更均勻的強(qiáng)度分布。研究對(duì)象為γ-TiAl金屬間合金(at.%:Ti—48Al—2Nb—2Cr)和12Kh18N10T鋼。
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