钛合金与钛铝合金的扩散连接工艺研究

发布时间：2018-05-12 05:55

  本文选题：TA15钛合金 + Ti-45Al-8.5Nb　； 参考：《华北电力大学》2015年硕士论文

【摘要】：钛合金具有比强度高,耐蚀性、耐热性及断裂韧性好等优异性能,作为结构材料,被广泛应用于航空航天、船舶、化工等行业。在合金的实际应用中,必然会遇到同种与异种材料的连接问题,良好的连接工艺具有十分重要的意义。本文研究了钛铝合金Ti-45A1-8.5Nb获得双态组织的热处理工艺以及钛合金TA15超塑单向拉伸性能,在此基础上,开展了TA15/TA15、TC4/Ti-45A1-8.5Nb扩散连接工艺的研究。研究成果对钛合金与钛铝合金工程应用具有一定的参考价值。高铌钛铝热处理实验发现,1300℃下2h均化处理,可改善合金原始组织的不均匀性；在1330℃固溶处理45mmin可得到片层簇分布均匀,且与等轴γ组织比例接近1：1,直径平均大小约为8μm的双态组织。钛合金超塑单向拉伸结果表明,当温度为900℃时,超塑拉伸延伸率最大,垂直于轧制方向为480%,平行于轧制方向为620%,沿平行于轧制方向具有更优于垂直于轧制方向的超塑变形能力；TA1 5钛合金屈服强度随着温度的升高而逐渐降低,但垂直于轧制方向的屈服强度略大于平行于轧制方向的屈服强度：温度对超塑成形工艺影响显著,其中温度约为900℃时,其综合性能最好。TA15/TA15扩散连接的各组接头在室温和高温条件下抗拉强度接近,不随压力与时间呈比例变化,接头性能良好,实现了等强度连接；其中920℃/1.5MPa/2h条件下,室温抗拉强度为925.33Mpa,延伸率为14.33%,在500℃抗拉强度为616.5MPa,延伸率为24.25%,综合力学性能最好。TC4/Ti-45Al-8.5Nb扩散连接采用了直接进行连接和添加铁基非晶中间层两种方法,接头组织均匀致密,实现了冶金结合；在940℃/120MPa/4h工艺条件下直接连接的接头抗拉强度为651.33MPa,显微硬度为320Hv,焊缝宽度较小,添加Fe基非晶中间层后抗拉强度为640.67MPa,焊缝区宽度增加,焊缝的显微硬度达到了360Hv。
[Abstract]:Titanium alloys have high specific strength, corrosion resistance, heat resistance and fracture toughness. As structural materials, titanium alloys are widely used in aerospace, ship, chemical industry and other industries. In the practical application of the alloy, it is inevitable to meet the problem of the connection between the same species and different materials, and it is of great significance to have a good bonding process. In this paper, the heat treatment process of titanium aluminum alloy Ti-45A1-8.5Nb and the uniaxial tensile properties of titanium alloy TA15 superplastic were studied. The diffusion bonding process of TA15 / TA15 TC4 / Ti-45A1-8.5Nb was carried out. The research results have certain reference value for the engineering application of titanium alloy and titanium aluminum alloy. The heat treatment experiments of high niobium titanium-aluminum show that the homogenization of the alloy at 1300 鈩，

本文编号：1877400