TiAl金属间化合物与42CrMo钢的真空扩散连接

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-09 阅读:443

  金属间化合物与疆钢的真空扩散连接参云吴红尚福军邢文芳中国兵器工业第研宄所布进行了初步地分析。研宄发现,母材与中间层发生了扩散反应,采用加入中间层的真空扩散连接了搡1金属间化合物与1钢具有良好的可焊性,从1金属间化介物具有密度低比强没高高温力学性能和温抗氧化性能好等优点,是种理想的新型轻质温结构材料,可望在航天航空汽乍等须域获得广泛地应用。1金屈间化合物的程应用常常需要将金属间化合物与其它金属构件连接起来,以充分发抨它们各的优良性能。

  金属间化合物的结构和键合性质介于金属和陶瓷之间,其与金属在物理和化学性质方面存在较大的差异,可焊性相对较差,尤其在与异种金属连接时更为突出。关于人1金属间化合物与其它金属构件的连接问题,国内外研宄者已开展了些探索性丁作,1前。关于人1金属间化介物连接技术的研究主要包括氩弧焊接电子束焊接激光焊接等恪焊方法和扩散焊接摩擦焊接自蔓延高温合成反应似接等固利焊接方法,1认1金屈间化介物熔烨的可焊性研明,存在两个较突出的问题是有焊接热裂趋是焊缝区经热机械处理等工艺得到的蔚本组织不,现出较低的力学性能,因此,对于低延性的金属间化合物采用溶焊的方法进广接,可焊性较差,针认1金属间化合物本身固有的性质特点,采用固相焊接方法能够避免上述溶焊工艺存在的问题,显示出良好的应用前景。

  在扩散押。接技术中,引中间的扩散焊接技术能够改善面接触,促进塑性流动和扩散过程,使得金属间化合物焊接可以在相对低的温度和压力厂进行。中间层在扩散焊接过程中与基材组织充分扩散,焊接接头的延性强度将会有显著的改善。另外,中间层还可作为金属间化合物与合金钢接头部位的应力缓和层,减少残余应力,提高焊接接头的疲劳强度。

  目前,关于合金的连接技术,其研究大多是针对说1合金的自身连接,关于1认1合金与异种金屈的连接研较少木文以几有车辆发动机应⑴背景的说1金属间化合物与42└值牧游象。研究扩散连接过程产生的显微组织和界他成分分布1试验村料和方法1.1试验材料及设备本研允所采的丁认1金属间化合物材料是山冶金部钢铁研究总院高温合金研宰金属间化合物课题组提供的,采用真空感应炉熔炼次后浇铸成棒状铸锭。然经处理和热处理。规格03OX300该工认1金属间化合物代号而成,锻后经调质处理。规格0355.中间层为丁人2钛合金。

  1.2扩散连接试验过程中,首先采用爆炸复合的方法将工入2钛合金与42财钢进行复合,再将复合件与了1入1金属间化合物都加工成025父4胃试样,后将工认1金属间化合物和复合件的待焊面研磨并清洗干净,采用1工艺进行焊接,设备为国产162 13测试分析将4工连接接头用线叻割沿轴截面1开。试样经抛光磨蚀后,在德国如啦2型显微镜下观察显微组织。

  扫描电镜分析采用英国3;1也知公司制造的3360型扫描电子显微镜的射线能谱仪05对连接接头区域进行成分变化分析,主要是进行元素面分布彻处分析。

  2试验结果与分析2.1连接接头显微组织迮接接头显微组织见2.从焊缝显微组织观察。母材与中间层焊合良好。焊缝区无裂纹气孔未焊合等缺陷。中叫层分别与金属间化合物和4工献钢发生了扩散反应,中间层与母材的界面有新组织形成。其中。中间层与42钢的界面叱成物较为复杂反应层较宽,中间层与金属间化合物扩散较慢。形成的反应层较窄。2.2连接接头元素面分布分析为研宄反应层的扩散状况,分别对焊缝区做了化了1人1种元素的面分布,见3.从面分布照片中可出。金属化合物的人1儿素已向中间层中扩散,但扩散缓慢。中间层中的1元素4工献,钢中的元素分别向42办1钢和中间层扩散。扩散速度较快。通过焊缝兀素面分布分析。进步证实了从焊缝显微组织分析得到的结论。

  对丁两种母材与中间层发土扩散反应在速度上的不同。经初步分析认为,1金属间化合物本身晶格结构是超点阵结构,原子间结合力强,外来原子很难打破其原有的金属键,扩散入其晶格结构中。形成新的金属键。这在1从1金属间化合物的扩散连接过程中现为扩散激活能高,塑性变形的流变应力值较大。使得1从1金属间化合物与中间层的扩散速真空扩散焊接工艺参数焊接温度厂焊接压力Pa保温时间in中间过渡层金属间化合物自身扩散连接正交优化设的结论。焊接温度为影响接头强投的耍闪素。而且理论研宄明。了认1金属间化合物扩散焊接主要是超塑性流动过程扩散焊接的温度通常在佳超塑性成形驶温度附近。根据文献2在两被焊材料的佳3温度之间。通常可以获得较好的焊接质量。1金属叫化介物的8温度人约在10001280.因此。本次试验中焊接温度为Iioo0邝似曲线见阁。

  y蠢TiAl金属间化合物与421知,钢的免扩连接1对吣3的1元素1处像。付3的丁;兀素1见像对应3的。,元素1见像3结论研宄发现母材与中间层发生了扩散反应中间层与母材的界面有新组织形成。其中,中间层与42遍钢的扩散较决反应层较宽。中间层勾金间化合物扩散较慢采用加入中间层的真空扩散金属间化合物与钢具有良好的可焊性1王栗。中国兵器工业第研宄所科学技术报告。1996 2志成。钛合金的超塑性成型与扩散焊接。材料导报。

  3王彬等。基合金固态焊接的研宄现状。材料导报,4周科朝等。基金属间化合物的近净成形技术和实用化研究进,喔。村料导报。1993.31. 5刘会杰等。80扩散连接接头的界面结构及连接强度。焊接学报,1999 6周科朝等。基金属间化合物的近净形成形技术和实用化研进。喔。村料导报。1999.214.

  7张继等。人1和肘3金属间化合物基高温结构材料及其合金化研宄。材料导报,2000.1斗22.

标签: 化合物
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