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

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。……