热压扩散焊接法制备钛-钢复合材料及性能研究

利用热压扩散焊接法法制备钛一钢复合材料。采用用扫描电镜、EDS分析、拉剪试验和三点弯曲试验等方法，研究了扩散焊接温度对钛一钢复合界面附近形貌、成分、界面剪切强度和弯曲性能的影响。结果表明：热压扩散焊接法在压力3MPa，真空度≥10-3Pa，保温时间1h，焊接温度≥820℃的条件下，有Ti、Fe原子相互扩散，可实现冶金结合；在焊接温度≥740℃条件下，钛钢界面的拉伸剪切强度都大于基体强度；在740～840℃的焊接温度下，抗弯曲性能随温度升高而先增大后减小，800℃的抗弯曲性能最强，达到29．71MPa。

热压扩散焊接法制备Ti-Al复合电极材料及性能

采用热压扩散法制备Ti-Al复合电极材料,并通过SEM、四探针法、EDS、电化学工作站等测试手段对样品的结构与性能进行表征。结果表明:热压扩散焊接在压力6MPa、焊接温度550℃、氩气中保温时间≥90min的条件下,可以实现Ti和Al的冶金结合,而且扩散反应层产物的变化过程是:TiAl→TiAl2→TiAl3;复合材料的电化学性能较纯Ti的有所提高,制备工艺条件对电化学性能的影响与对电阻率的影响一致;在同等条件下,复合材料的极化电位较纯钛下降37～54mV,其电流密度至少可提高59.29%,电阻率仅为纯钛的1/10。

Ti/Cu复合材料的界面组织及性能

采用热压扩散焊接法制备了Ti/Cu层状复合材料,并通过SEM、EDS、四电子探针及万能材料试验机等分析测试手段对样品的微观结构和性能进行表征。结果表明,热压扩散焊接法在焊接温度800℃、压力3.5 MPa时,随保温时间的增加,扩散层厚度逐渐增厚;不同保温时间下均生成4个亚层,各亚层金属间化合物依次为Cu4Ti、Cu4Ti3、CuTi、CuTi2;在保温时间为60 min时,复合材料有最小的电阻率(3.634×10-8Ω·m),仅为纯钛的8.65%;复合材料的抗弯曲性能随扩散层厚度的增加而增加。