Ti-Cu-Ni-Nb-Al-Zr-Hf非晶钎料合金真空钎焊Ti50Al50接头的界面组织与剪切强度

作者：李力; 赵巍; 冯志雪; 张玉鑫; 黄志超; 李小强

来源：稀有金属材料与工程, 2022, 51(2): 378-385.

• Ti50Al50 (at
• 合金
• Ti-Cu-Ni-Nb-Al-Zr-Hf非晶钎料
• 真空钎焊
• 显微组织
• 剪切强度

在钎焊温度1140～1220℃、钎焊时间30 min的工艺参数下,采用Ti-9.5Cu-8Ni-8Nb-7Al-2.5Zr-1.8Hf(质量分数,％)非晶钎料成功实现了Ti50Al50 (at％)合金的真空钎焊连接,并研究了钎焊温度对钎焊接头的显微组织、剪切强度的影响规律.结果 表明,在任何钎焊温度下获得的Ti50Al50钎焊接头均有3个界面反应层且每个反应层都含有α2-Ti3Al和Ti2Cu(Ni)2个物相.随着钎焊温度的增加,α2-Ti3Al和Ti2Cu(Ni)在钎焊接头中的尺寸与分布发生了明显的变化,尤其是等温凝固层Ⅱ中的Ti2Cu(Ni)相.1200℃下稳定存在的连续α2-Ti3Al层Ⅰ对母材和钎料原子的相互扩散具有阻隔壁垒作用,温度一旦超过1200℃,α2-Ti3A[相变得不稳定使得连续α2-Ti3Al层被打破从而失去阻隔壁垒效应.在钎缝中析出且弥散分布的α2-Ti3Al对焊缝中物相的形成可以起到抑制形核和细化晶粒的作用.随着钎焊温度升高,Ti50Al50钎焊接头平均抗剪切强度先增加后减小,在钎焊温度1180℃、钎焊时间30 rnin时钎焊接头的抗剪切强度最大,达184MPa.剪切断口表面呈典型解理断裂特征且α2-Ti3Al占绝大多数.

• 单位
  华南理工大学; 华东交通大学; 材料科学与工程学院