Zr−Cu−Ni−Al非晶钎料钎焊TiAl合金/316L不锈钢接头的界面特征

采用Zr−50.0Cu−7.1Ni−7.1Al(摩尔分数,%)非晶钎料钎焊TiAl合金/316L不锈钢,并针对钎焊时间和温度对接头界面显微组织与剪切强度的影响进行研究。钎缝由两个扩散层和一个中间的残留钎料层组成。TiAl合金/316L不锈钢钎焊接头的典型结构为:TiAl合金母材/α2-(Ti3Al)/AlCuTi/残留钎料层/Cu9Zr11+Fe23Zr6/Laves-Fe2Zr/α-(Fe,Cr)/316L不锈钢母材,在残留钎料层和α-(Fe,Cr)层之间存在不连续的脆性Fe2Zr Laves相。钎焊参数为1020℃、10 min时接头剪切强度达到最大值129 MPa。α2-(Ti3Al)相和α-(Fe,Cr)相的生长激活能分别为−195.769和−112.420 kJ/mol,其扩散常数分别为3.639×10^(−6)和7.502×10^(−10)μm^(2)/s。断口分析结果显示,裂纹在Fe2Zr层中萌生,然后向残留钎料层扩展,断口呈现脆性断裂特征且在断口表面检测到Fe2Zr Laves相。