1、該文針對(duì)航空航天工業(yè)的應(yīng)用需求,對(duì)Ti<,3>Al基合金輻射加熱真空釬焊及氣體保護(hù)高頻感應(yīng)釬焊進(jìn)行了研究,分析了不同連接方法、不同釬料和連接參數(shù)條件下接頭的界面組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,初步確定了不同釬料的最佳連接規(guī)范參數(shù).采用輻射加熱真空釬焊,對(duì)于TiZrNiCu釬料釬焊接頭,界面處有Ti<,2>Ni、Ti(Cu,Al)2金屬間化合物和Ti基固溶體生成,大量的Ti<,2>Ni和Ti(Cu,Al)<,2>的形成降低了接頭的剪切強(qiáng)度;隨著連接溫

2、度的增加,Ti<,2>Ni和Ti(Cu,Al)<,2>增加,Ti基固溶體減少;延長(zhǎng)保溫時(shí)間,接頭界面無(wú)新相生成,Ti、Al、Ni、Cu元素?cái)U(kuò)散反應(yīng)更加充分,Ti<,2>Ni和Ti(Cu,Al)<,2>增加,Ti基固溶體減少;當(dāng)連接溫度為T(mén)=1323K,連接時(shí)間為t=5min時(shí),接頭的最高剪切強(qiáng)度為253.6MPa.采用輻射加熱真空釬焊,對(duì)于AgCuZn釬料釬焊接頭,在界面處生成TiCu、Ti(Cu,Al)<,2>金屬間化合物,大量的Ti

3、Cu、Ti(Cu,Al)<,2>的形成降低了接頭的剪切強(qiáng)度;隨著連接溫度的增加,TiCu、Ti(Cu,Al)<,2>增加;延長(zhǎng)保溫時(shí)間,Ti、Al、Cu的擴(kuò)散反應(yīng)更加充分,TiCu、Ti(Cu,Al)<,2>的量增加;在連接溫度為T(mén)=1173K,連接時(shí)間為t=5min時(shí),接頭的剪切強(qiáng)度最大為125.4MPa.采用氣體保護(hù)高頻感應(yīng)加熱、AgCuZn釬料釬焊時(shí),在一定的工藝條件下,接頭中有脆性化合物和氣孔生成,并產(chǎn)生了部分氧化.當(dāng)連接溫度為

4、T=1133K,連接時(shí)間為t=5s時(shí),接頭最高剪切強(qiáng)度為124.4 MPa,達(dá)到了輻射加熱真空釬焊的強(qiáng)度.因此可以認(rèn)為T(mén)i<,3>Al基合金采用AgCuZn釬料時(shí),氣體保護(hù)高頻感應(yīng)加熱釬焊是比較理想的,可以替代輻射加熱真空釬焊.采用氣體保護(hù)高頻感應(yīng)加熱、TiZrNiCu釬料釬焊時(shí),接頭的強(qiáng)度普遍偏低,最高的剪切強(qiáng)度只有102.1MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輻射加熱真空釬焊的強(qiáng)度,其原因是接頭中局部生成了過(guò)量的金屬間化合物,且產(chǎn)生氧化,接頭中含有較多

5、的氣孔等影響了接頭強(qiáng)度,因此可以認(rèn)為T(mén)iZrNiCu釬料不適合在非真空條件下的釬焊.通過(guò)采用Marc非線性有限元軟件,對(duì)接頭區(qū)在冷卻過(guò)程中的應(yīng)力變化、應(yīng)力分布及裂紋敏感區(qū)域等進(jìn)行了分析.模擬結(jié)果表明:在接頭界面端點(diǎn)附近應(yīng)力產(chǎn)生集中,釬料中的應(yīng)力較大,若在此存在脆性相,則該處將成為接頭的薄弱區(qū),在應(yīng)力的作用下,裂紋易在此產(chǎn)生;釬料層厚度及釬焊壓力載荷對(duì)接頭殘余應(yīng)力有影響,釬料層越薄,最大殘余應(yīng)力越小,但釬料層厚度不能太薄,其厚度主要決定于