Ti/Ni复合中间层扩散连接钨与钢接头的断裂行为

作者：蔡青山; 段欣昀; 朱文谭; 王健宁; ***^*; 马运柱^*

来源：中国有色金属学报, 2021, 31(07): 1726-1736.

• 断裂
• 扩散连接
• 钨
• 复合中间层
• 残余应力

复合阻隔扩散连接技术是制备高性能钨/钢异种金属结构件的有效方法。本文研究Ti/Ni复合中间层扩散连接钨与钢接头的断裂行为,分析金属间化合物和残余应力对钨/钢接头性能及断裂方式的影响。结果表明:在拉伸载荷作用下,钨/Ti/Ni/钢扩散连接接头呈现出界面断裂、反应层断裂和混合断裂等3种断裂模式;在较低的连接温度和较短的保温时间下,钨/钢接头发生W/Ti界面断裂,接头强度较低;随着连接温度升高,钨/钢接头断裂发生在钨基体和W/Ti界面的混合区域,接头强度在(950℃, 1h)时达到最高,受残余应力和界面强度共同控制;随着连接温度进一步升高,Ti/Ni界面硬脆金属间化合物Ti2Ni、TiNi和TiNi3不断长大,厚度过大造成钨/钢接头在Ti–Ni金属间化合物层断裂。最后,分析钨/钢接头发生解理断裂的微观机制。

• 单位
  中南大学