基于焊缝金属高熵化的钛/钢焊材设计与制备

依据焊缝金属高熵化技术思路设计焊材成分,采用真空电弧熔炼、急冷快速凝固制备高熵合金焊材,以期获得简单固溶体微结构的高熵合金焊缝,提高钛/钢焊接接头力学性能。结果表明,焊缝高熵化的技术可有效抑制焊缝脆性金属间化合物产生,有利于钛/钢熔化焊接头性能的提高。应用真空电弧熔炼,单辊急冷快速凝固技术制备的高熵合金焊材组织细密,成分均匀,适于钛/钢的焊接。Ti-Fe-Cu-Ni-Al多主元高熵合金可实现钛与钢的高性能连接,形成的焊缝为bcc和fcc简单固溶体组织,电阻点焊TA2/Q235接头剪切强度最高达到144 MPa。

镍喷涂层下钛/钢电阻钎焊的接头形成机制

针对钛合金与不锈钢焊接时,接头中因大量Fe-Ti等金属间化合物生成而开裂的问题,尝试了一种涂层为匹配面的钛合金与不锈钢搭接电阻钎焊工艺.通过对不同厚度热喷涂层下钎焊接头力学性能的测定,以及接头区组织成分探查,研究了涂层参与反应的钎焊接头形成机制.结果表明,当合理厚度涂层介入时,其一定透过性的组织结构,降低了母材中Fe,Cr,Ti等原子在接头区的扩散浓度,涂层中Ni与Fe,Cr,Ti等原子发生扩散反应,使FeTi,Cr-Ti等脆性金属间化合物数量明显下降,从而使接头力学性能得到显著提高.在涂层与钎料共同作用下,形成的多反应区显微组织实现了钛/钢间组织和性能上的过渡,这是其接头力学性能得到改善的主要原因.