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        擴散焊接制成的鈦及其合金與鋼的接頭
        發布時間:2022-08-05
        Ti-Al系金屬間化合物與鋼焊接的復雜性是由鈦和鐵的低互溶性決定的,而在接頭區形成的碳化物、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行直接焊接是不可能的。熔焊工藝。通常,通過擴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,用于產生良好的接頭,而不會在對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度特性方面彼此不同。銅用作阻止碳擴散到鈮(強碳化物形成金屬)中的材料。該組合物中銅的主要缺點是其低熔點 Tmelt = 1083 °C。根據工作數據[2],在通過中間阻擋夾層將鈦合金焊接到不銹鋼時,銅區域(斷裂傳播通過該區域)在接頭區的強度最低。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)擴散焊接到沒有應用中間層的鋼上(溫度Tw = 950°C,壓力Pw = 25 MPa,焊接時間tw = 6 min)過渡 Ti3Al + FeAl + FeAl2/TiC 金屬間化合物層在 γ-TiAl 和鋼之間的對接中形成,導致焊接接頭脆化 [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 分鐘下進行。在焊接溫度的選擇上,作者主要從銅的物理特性入手,當焊接溫度升高到 1083 ℃以上時,銅夾層熔化,銅壓出對接,焊接接頭強度顯著下降[6]。在最佳焊接模式下,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一種 γ-TiAl 金屬間合金與 12Kh18N10T 鋼的真空擴散焊接 (VDW) 技術,該技術在對接中具有更均勻的強度分布。研究對象為γ-TiAl金屬間合金(at.%:Ti—48Al—2Nb—2Cr)和12Kh18N10T鋼。
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