瞬间液相(TLP)扩散连接GH4169/TC4接头的微观结构及力学性能
来源期刊：稀有金属材料与工程2019年第4期
论文作者：王杰 熊清莲 熊宴邻 张富淇
文章页码：1275 - 1280
关键词：GH4169高温合金;TC4钛合金;瞬间液相;扩散连接;
摘 要：为制备镍基高温合金/钛合金复合构件,拓展二者应用领域,以Ti/Ni复合箔片作为中间层,采用瞬间液相（TLP）扩散连接技术制备了GH4169高温合金/TC4钛合金接头,并对接头微观结构、力学性能和连接机理进行了研究和探讨。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱分析仪（EDS）、万能试验机和显微硬度仪等对GH4169/TC4接头进行连接界面和断口形貌观察、成分表征、剪切性能和显微硬度测试,结果表明:在连接温度960℃,连接压力5 MPa,保温时间30min的工艺条件下,通过中间层与母材之间的元素扩散和化学反应,形成了"GH4169/Ni（s,s）/TiNi3/Ti2Ni/Ti/Ti2Ni/Ni/TiNi+Ti2Ni/TC4"的多层梯度结构接头,除了"Ni/TiNi+Ti2Ni"界面处存在一定的孔洞和微裂纹,其余各连接界面连续致密,无明显缺陷。所制备GH4169/TC4接头各区域硬度起伏较大,其中,残余Ti层、Ni层区域硬度最低,有利于缓解接头的内应力;GH4169侧界面区域硬度最高,主要是由于连接过程中形成的Ni（s,s）和TiNi3硬度较高。结合接头剪切性能测试、断口形貌和物相分析,所制备GH4169/TC4接头抗剪切强度达124.6MPa,开裂发生在TC4附近的"Ni/TiNi+Ti2Ni"界面区域,呈脆性断裂特征。
王杰1，熊清莲1，熊宴邻1，张富淇1
1. 西南石油大学
摘 要：为制备镍基高温合金/钛合金复合构件,拓展二者应用领域,以Ti/Ni复合箔片作为中间层,采用瞬间液相（TLP）扩散连接技术制备了GH4169高温合金/TC4钛合金接头,并对接头微观结构、力学性能和连接机理进行了研究和探讨。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱分析仪（EDS）、万能试验机和显微硬度仪等对GH4169/TC4接头进行连接界面和断口形貌观察、成分表征、剪切性能和显微硬度测试,结果表明:在连接温度960℃,连接压力5 MPa,保温时间30min的工艺条件下,通过中间层与母材之间的元素扩散和化学反应,形成了"GH4169/Ni（s,s）/TiNi3/Ti2Ni/Ti/Ti2Ni/Ni/TiNi+Ti2Ni/TC4"的多层梯度结构接头,除了"Ni/TiNi+Ti2Ni"界面处存在一定的孔洞和微裂纹,其余各连接界面连续致密,无明显缺陷。所制备GH4169/TC4接头各区域硬度起伏较大,其中,残余Ti层、Ni层区域硬度最低,有利于缓解接头的内应力;GH4169侧界面区域硬度最高,主要是由于连接过程中形成的Ni（s,s）和TiNi3硬度较高。结合接头剪切性能测试、断口形貌和物相分析,所制备GH4169/TC4接头抗剪切强度达124.6MPa,开裂发生在TC4附近的"Ni/TiNi+Ti2Ni"界面区域,呈脆性断裂特征。
关键词：GH4169高温合金;TC4钛合金;瞬间液相;扩散连接;
