Ti-61Ni真空钎焊TZM合金接头界面组织与力学性能

目的研究不同钎焊温度下获得TZM/Ti-61Ni/TZM接头的微观组织演化及力学性能的变化,为获得可靠钎焊接头提供指导。方法采用电弧熔炼方法制备Ti-61Ni,将以TZM/Ti-61Ni/TZM“三明治”结构装配的试样放入真空炉中进行不同温度(1200~1280℃)下的钎焊连接,利用SEM和EDS等手段分析钎料与母材之间的相互作用,测试接头的力学性能并分析接头断裂行为,研究温度对接头界面组织演化和力学性能的影响。结果钎缝主要为TiNi相和TiNi3相,钎料中Ti元素向母材扩散形成Mo(s,s)扩散层;钎焊温度升高,钎缝宽度减小,TiNi相减少,钎料对TZM母材的溶蚀加剧;接头的抗剪强度先升高后下降,接头在TZM母材处断裂。结论采用Ti-61Ni高温钎料实现了TZM合金的可靠连接,接头典型界面组织为TZM/扩散层(Mo(s,s))/TiNi+TiNi3/扩散层(Mo(s,s))/TZM;当钎焊温度为1240℃时,接头的抗剪强度达到最大值,为121 MPa。

Al2O3/TC4 合金钎焊接头中TiB晶须对接头组织结构及力学性能的影响

分别采用CuTi、CuTi+B和CuTi+TiB2钎料,在钎焊温度为930℃,保温时间为10min条件下,钎焊连接Al2O3和TC4合金。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和压剪试验等方法,研究了接头中生成的TiB晶须对接头组织结构及力学性能的影响。结果表明:B或TiB2粉的添加均可在钎焊接头中原位自生TiB晶须。当钎料中添加B粉时,接头中原位自生的TiB晶须比添加TiB2时的尺寸小。原位自生的TiB晶须可将Al2O3/TC4合金钎焊接头界面分为5个区域,各区分布满足延性–刚性–延性结构,此结构有助于减小降低接头残余应力,提高接头抗剪强度。采用CuTi+TiB2钎料时,Al2O3/TC4合金钎焊接头的抗剪强度最大为143 MPa,比用CuTi钎料时所获接头强度提高了239%。