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擴散連接工藝對SP-700鈦合金熱軋板連接界面結合性能的影響

2020-08-22 07:27:58劉繼雄1王文君1拓1新1王小翔1王鼎春1
機械工程材料 2020年8期
關鍵詞:界面區域

劉繼雄1,,王文君1,黃 拓1,王 新1,王小翔1,王鼎春1,高 頎

(1.寶雞鈦業股份有限公司,寶雞 721014;2.寶鈦集團有限公司,寶雞 721014)

0 引 言

SP-700鈦合金是一種新型富β的α+β兩相鈦合金,名義化學成分(質量分數/%)為Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe。該合金于1989年由日本NKK公司開發,具有強度高、塑性好、疲勞性能和冷熱加工性能優異以及生產成本低等優點,在航空航天、汽車、體育等領域得到廣泛應用[1-2]。經軋制加工后,SP-700鈦合金組織細小均勻,表現出優良的綜合性能,尤其是超塑性能,伸長率可達2 000%。SP-700鈦合金的超塑成形溫度比TC4鈦合金的低100 ℃以上,可取代其用于制造航空航天構件。

超塑成形-擴散連接(SPF/DB)技術是在材料超塑成形的基礎上,利用擴散連接來制備高精度大型零件,實現近無余量加工的方法,可極大地縮短制造周期,降低制造成本,在鈦合金飛機整體結構件制造中取得較大進展[3-5]。然而目前,SP-700鈦合金結構件連接方面的研究主要集中在激光焊[6-8]以及與TC4鈦合金異種金屬擴散焊[9]等方面,鮮有關于SP-700鈦合金軋板擴散連接的研究。為此,作者利用熱模擬試驗機對SP-700鈦合金熱軋板材進行擴散連接試驗,研究了擴散連接溫度和時間對合金連接界面形貌及結合強度的影響,以期為鈦合金熱軋板擴散連接的工程應用提供依據。

1 試樣制備與試驗方法

試驗材料為厚度12 mm的SP-700鈦合金熱軋板材,由寶雞鈦業股份有限公司提供,化學成分如表1所示。

采用線切割機截取尺寸為15 mm×12 mm×12 mm(長×寬×高)的試樣,將待連接面(寬×高)磨平、拋光,然后用酒精清洗干凈?!?br>

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