Ti₃Al和Ti₂AlNb合金扩散连接界面的组织及力学性能

李万青^1,2，魏红梅¹，何鹏¹，高丽娇^1,3，林铁松¹，李小强¹，赫兰春¹

1. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室2. 北京航空材料研究院

摘 要：采用直接扩散连接Ti3Al和Ti2AlNb合金,研究了连接压力、连接温度、保温时间等工艺参数对接头界面组织形貌及性能的影响。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法观察分析了界面组织结构,并测试了接头的力学性能。结果表明:直接固相扩散连接接头的典型组织为Ti3Al/O相+α2相过渡层/富B2层/Ti2AlNb。当连接温度为1000℃,保温时间60min,连接压力为5MPa时获得的接头室温抗剪强度为635MPa,室温抗拉强度为795MPa,均断裂于Ti3Al母材一侧。经1000℃/60min热循环后Ti3Al母材的抗拉强度下降至原始母材的76%。连接温度低于950℃或保温时间小于60min会导致未焊合等缺陷;温度高于1050℃或保温时间超过120min则导致Ti3Al发生相变。

关键词：扩散连接;Ti3Al合金;Ti2AlNb合金;微观组织;性能;