基于铜中间层的钛合金与不锈钢的真空扩散焊研究

刘彦峰^1,2，邱云云³，张美丽¹，刘佳²，王献辉²

1. 商洛学院化学工程与现代材料学院2. 西安理工大学材料科学与工程学院3. 陕西锌业有限公司

摘 要：采用纯Cu箔为中间层在真空钼丝烧结炉中进行TC4和304的扩散连接,利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对接头组织和成分进行表征,并测试结合区的显微硬度。结果表明,Cu作为中间层有效抑制了Ti与Fe、Cr的互扩散,不同焊接温度下均形成3个新相层。A层主要为富集Ti、Cu形成的混合Fe基固溶体;B层主要为TiCu金属间化合物、β-Ti（Fe）及Fe-Cu共析混合物;C层主要是β-Ti为基的混合固溶体和少量Ti-Cu化合物。过渡层生成Cu Ti2、Cu3Ti2,主要分布在B、C层。焊接温度为1 050℃、保温为60 min时,焊接缺陷较少,具有良好的焊接质量。结合区厚度适中,组织分布较均匀,显微硬度在A/B界面附近达到峰值,为667.2HV。

关键词：TC4钛合金;304不锈钢;Cu中间层;复合材料;扩散连接;