ZrCuNi中間層瞬間液相焊擴散連接純鈦TA2工藝研究

楊浩哲，裴夤崟，沈元勛，秦 建，李秀朋，劉德運

鄭州機械研究所有限公司 新型釬焊材料與技術國家重點實驗室，河南 鄭州 450001

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鈦與鈦合金有色輕金屬具有比強度高和耐蝕性好兩大優異特性，在航空航天工業、海洋和化工領域有著極其廣泛的應用。釬焊是鈦合金薄壁、復雜構件的關鍵連接方法，然而由于鈦的化學性質活潑，易與大多數釬料合金元素反應[1-2]，產生溶蝕缺陷或形成脆性金屬間化合物[3-5]，導致接頭性能惡化，因此解決鈦合金低溶蝕、高強韌釬焊連接對鈦合金蜂窩板、板翅換熱器等關鍵結構和高端裝備制造具有重要意義。對于鈦及其合金釬焊，銀基和鋁基釬料釬焊接頭強度低，耐蝕性不足[6]，而鈦鋯基釬料在耐高溫、防腐蝕和低溫抗疲勞方面具有特殊作用[7]，因此其在獲得高強度鈦及其合金釬焊接頭方面具有重要潛力。

Wu等[8]研究了使用Ti-Cu-Ni釬料對商業純鈦和Ti-15-3 母材的溶蝕行為，顯微組織顯示在970 ℃×10 min工藝條件下，釬縫中心存在連續塊狀Ti2Cu 化合物，繼續延長保溫時間至30 min 時連續塊狀化合物消除，但釬料對母材的溶蝕程度增加；Yue 等[9]使用Ti-15Cu-15Ni 金屬箔對商業純鈦和Ti-15Mo-5Zr-3Al 進行了釬焊連接，在945 ℃釬焊溫度下接頭中的Cu和Ni元素從熔融釬料中析出擴散到純鈦中導致Ti2Cu/Ti2Ni 的析出，在該溫度下長時間保溫有助于彌散Ti2Cu 析出相，接頭剪切強度最大值為315 MPa。

對于以Cu、Ni 為主要合金元素的鈦基釬料，Zr元素的引入能夠降低釬料熔化溫度，但可能導致釬縫中脆性金屬間化合物含量增加?！?br>