钛/铝层合板双面电子束焊接接头界面行为及力学性能

作者：巩鹏飞; 陈洪胜^*; 王文先; 柴斐; 汪卓然; 高会良

来源：复合材料学报, 2023, 40(11): 6439-6449.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221221.002

• Ti/Al层状复合板
• 电子束焊接
• 焊接接头
• 界面行为
• 力学性能

钛/铝层状复合板兼具了钛合金高强耐腐蚀和铝合金轻质、价格低廉的多重优势，在航空航天、汽车制造、水下装备等领域具有广泛的潜在应用前景。为探究Ti/Al层状复合构件的连接行为，采用真空电子束焊(EBW)对Ti/Al层状复合板进行焊接，对焊接接头的微观组织、界面行为及力学性能进行了研究。研究结果表明：相比于单面焊，先Al后Ti双面焊可以有效提高Ti/Al层状复合板焊接接头的力学性能，焊接接头界面处无明显缺陷，在焊接接头Ti/Al界面处存在明显的金属间化合物(IMCs)层，化合物的形成顺序分别为TiAl3、TiAl、TiAl2。其中，TiAl2是TiAl作为中间物经过一系列反应的产物。在保持Al层电子束流为43 mA不变条件下，随着Ti层焊接电子束流的增大，焊接接头的抗拉强度和延伸率均呈现先增大后减小的趋势，抗拉强度和延伸率最高可达304.6 MPa和10.4%，达到了母材强度的57%，焊接接头的断裂机制主要为在IMCs位置产生的脆性断裂。

• 单位
  太原理工大学