金属热处理

作者：王理想, 刘坤, 李洁, 芦笙, 许聪, 陈东俊

单位：1.江苏科技大学 材料科学与工程学院, 江苏 镇江 212100;；2.舍弗勒贸易(上海)有限公司, 上海 201804

关键词：原子扩散增材制造,17-4PH不锈钢,TC4钛合金,扩散焊,界面组织

基金：国家自然科学基金(52105351);江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究项目(24KJA460002);国家重点研发计划(2021YFB3401100)

针对TC4钛合金和原子扩散增材制造(ADAM)17-4PH不锈钢,采用不同中间层及不同温度进行扩散焊连接,通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及显微硬度测试等手段对接头界面的微观组织特征及性能进行了研究。结果表明,采用Cu箔+Ni箔复合中间层,扩散焊温度960、920 ℃,保温时间60 min,焊接压力2 MPa,均获得成形良好的TC4钛合金/ADAM 17-4PH不锈钢扩散焊接头,界面区域主要包含4个不同的区域,依次为TC4钛合金侧的扩散影响区(DAZ 1)、中间层Cu箔+Ni箔发生扩散反应生成界面反应区(IRZ 1与IRZ 2)、ADAM 17-4PH不锈钢侧的扩散影响区(DAZ 2)。扩散焊温度为960 ℃时,界面IRZ 2中生成了CuTi+CuTi2共晶相及CuTi2、Ti(Cu, Ni)、α-Ti相,剪接强度最大,为163 MPa。采用Cu箔+Ni箔时,扩散焊温度由920 ℃升高至960 ℃,界面区宽度从243.5 μm增长为278.2 μm,IRZ 2区域显微硬度峰值从693 HV0.1降至612 HV0.1。当扩散焊温度(960 ℃)不变,中间层为Cu箔+Ni箔的扩散焊接头显微硬度峰值最高,约为612 HV0.1。中间层为Ni箔的显微硬度峰值最低,在IRZ区域,约为495 HV0.1。

来源：2024年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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