Ti₂AlNb合金与钛基复合材料的低温固相扩散连接机理

张勋业¹，张秋光¹，林盼盼¹，王春月¹，何鹏¹，林铁松¹，龙伟民²

1. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室2. 郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室

摘 要：Ti₂AlNb合金和Ti基复合材料可以使用直接固相扩散的方法进行连接,但较高的扩散温度使得母材发生相变,其接头性能也因此变差。采用Ti箔中间层的方法优化Ti₂AlNb合金和Ti基复合材料的固相扩散连接接头性能。结果表明:加入30μm的Ti箔中间层后,扩散连接温度由950℃降低至850℃,变形率由5%降低至1.7%,扩散连接温度的降低有效地改变了接头界面的组织,典型界面组织为Ti₂AlNb/富B2相/α+β双相组织/Ti基复合材料,其中接头界面处α+β双相组织的形成提高了接头的强度。最佳扩散连接工艺参数为850℃/60 min/5 MPa时,剪切强度达到最大值399 MPa,实现了Ti₂AlNb和Ti基复合材料在低温下的扩散连接。

关键词：Ti₂AlNb合金;Ti基复合材料;扩散连接;界面组织;