TiNi合金/TC4钛合金超声波焊焊接接头性能与界面组织研究

发布时间：2025-02-05 13:15

　　TiNi记忆合金与TC4钛合金以其优越的物理化学性能被广泛应用于包括医疗、微电子和航空航天等领域,但是TiNi/TC4异种材料的熔焊易形成Ti₂Ni,Ni₃Ti等脆性金属间化合物以及在凝固过程中焊缝易产生裂纹,严重影响其应用。论文采用超声波焊接方法,通过添加Ni、Al中间层对0.2mm厚TiNi/TC4进行连接,研究了焊接工艺参数对接头力学性能和焊接界面温度的影响规律,并对接头界面反应、显微组织、元素分布以及断口进行了分析,研究结果表明:TiNi/TC4异种材料的超声波直接焊受材料自身硬度与塑性的影响并不能形成有效的连接,而且会在焊接参数过大时发生母材的断裂,在添加塑性较好的中间层后,由于中间层缓解了焊接时产生的局部应力集中,且在结合面附近产生了剧烈的塑性变形,因此获得了成形良好的超声波焊接接头。接头的抗拉剪力随焊接压力和焊接时间的增加先增加后减小,添加Al中间层的焊接接头在相同工艺参数下强度要远高于Ni中间层焊接接头,两种接头的最大抗拉剪力分别为930.8N和373.6N,对应的工艺参数为焊接压力0.52MPa,焊接时间0.5s与焊接压力0....

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1不同电流焊接接头断口SEM形貌及失效模式

学硕士学位论文第细研究，并结合断口的SEM图像，对电阻点焊接头的连接机制进接头的断裂模式随电流的变化而改变，在低电流（115～145A）界面，中间电流（165～195A）时，断裂为局部的界面失效5A）时，断裂为HAZ区失效，不同断口如图1-1所示；对接头缝金属发生相变的....

图1-4焊接工艺参数对接头拉伸强度的影响

图1-4焊接工艺参数对接头拉伸强度的影响[32](a)振幅的40%，(a)振幅的60%，(a)振幅的80%文献[33,34]研究了0.3mm厚Ti6Al4V钛合金薄片的超声波焊接，并对焊接过程的温度进行测量与建模分析。研究发现焊件的质量主要由焊接时间决定，接头的....

图2-1母材的微观组织(a)TC4钛合金；(b)TiNi记忆合金

第2章试验材料、设备及方法2.1试验材料本研究选用的TiNi记忆合金（Ti-50.6at.%Ni，以下简称TiNi）采购自北京记一公司(GEE)用真空感应炉熔炼生产出的TiNi合金锭，经过锻造、热轧，制成0.25mm厚的表面有致密氧化膜的薄板，TC4钛合金为....

图13及工装夹具示意

波金属点焊机参数指标20±1KHz3000W0.01～9.99s5mm×4mm0.02-1.00MPa焊试件在剧烈的振动作用下发生旋转（试大位移（试件的长度方向与振动方向平行被焊工件自由端施加夹紧力。图2-3为专砧板点焊机主要技术参数

本文编号：4029893