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《TiAl基合金用钛基非晶箔带钎料制备及钎焊》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士学位论文TiAl基合金用钛基非晶箔带钎料制备及钎焊工艺研究作者姓名李志锋学科专业材料加工工程指导教师李小强教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2018年4月ReasearchonamorphousTi-basedalloyfoilfillerforbrazingTiAl-basedalloyandthebrazingtechnologyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:LiZhifengSupervisor:Prof.LiXiaoqiangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangz
2、hou,China分类号：TG454学校代号：10561学号：201520101530华南理工大学硕士学位论文TiAl基合金用钛基非晶箔带钎料制备及钎焊工艺研究作者姓名：李志锋指导教师姓名、职称：李小强教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：材料加工工程研究方向：材料制备、成型及计算机应用论文提交日期：2018年4月15日论文答辩日期：2018年5月26日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：肖志瑜（教授）委员：龙雁（教授）杨超（教授）李小强（教授）刘允中（教授）摘要TiAl基合金具有密度低、屈强比高、比刚度高、抗氧化性好、高温抗蠕变性好等优异的性能，是一种理想的
3、轻质耐高温结构材料，被广泛应用于航空航天等领域。在TiAl基合金的实际应用当中，尤其是应用在制备结构复杂的部件时，必然会涉及到连接的问题。而钎焊作为一种既精密又方便的连接方法，由于焊接温度较低，对母材影响小，非常有利于高性能TiAl基合金接头的生成。为了进一步发挥钎焊这种低焊接温度的优势，本文以Ti-35Zr-15Cu-15Ni(wt.%)合金为基础，适量添加Co、Mo合金元素，优化得出新型低熔点钛基钎料Ti-25Zr-12.5Cu-12.5Ni-3Co-2Mo(wt%)。通过快速凝固制备技术获得熔化特性良好的非晶箔带钎料，分析研究了该钛基钎料的组织成分和钎焊工艺特性。再采用该钎料对Ti-47
4、Al-2Nb-2Cr-0.15B(at.%)母材合金进行了真空钎焊试验，研究了钎焊温度和钎焊保温时间对TiAl合金钎焊接头的组织和力学性能的影响规律。研究显示，晶态钎料Ti-25Zr-12.5Cu-12.5Ni-3Co-2Mo(wt%)的物相主要包含α-(Ti,Zr)和(Ti,Zr)2(Cu,Ni)。经过快速凝固技术制备技术得到的箔带钎料中各元素分布较为均匀，组织呈非晶态，与晶态钎料相比具有更低的固、液相线和更窄的熔化区间，物相为单一的非稳态β-(Ti,Zr)。钎料的润湿铺展面积均随着加热铺展温度和保温时间的增大而增大，当润湿铺展温度超过1000℃时，钎料的润湿铺展面积有急剧增大趋势，而随着保
5、温时间的延长，润湿铺展面积虽有增加但增幅趋于减缓。钎焊接头的界面显微组织主要包括靠近母材合金侧的界面反应层Ⅰ和中心钎焊层II两个部分。随着钎焊温度升高到1000℃后，钎焊接头的界面显微组织发生了明显变化，界面反应层I由连续细层片状的α2-Ti3Al变得不规则；由于原来的α-Ti相区溶入了大量Al元素，生成了Ti3Al，中心钎焊层II中由含少量γ-(Ti,Zr)2(Cu,Ni)的α-Ti、含少量α-Ti的γ-(Ti,Zr)2(Cu,Ni)以及γ-(Ti,Zr)2(Cu,Ni)的三相混合区转变为α2-Ti3Al和高铝(Ti,Zr)2(Cu,Ni)的两相混合区。而当保温时间增加时，界面反应层Ⅰ和中心
6、钎焊层II的形貌和宽度均没有发生明显的变化，这说明钎焊接头的显微组织主要受控于钎焊温度。随着钎焊温度的升高和钎焊保温时间的延长，钎焊接头的室温剪切强度均呈先增大后减小的趋势。钎焊接头的室温剪切强度最高可达到152MPa，对应的钎焊工艺参数为I钎焊温度1000℃，钎焊保温时间5min。剪切过程中，钎焊接头的断裂面均主要位于中心钎焊层II，裂纹起源于中心钎焊层II且主要沿着(Ti,Zr)2(Cu,Ni)和Ti3Al金属间化合物进行扩展，呈脆性断裂。关键词：TiAl基合金；钛基非晶钎料；钎焊工艺；显微组织；剪切强度IIAbstractTiAl-basedalloysisconsideredasani
7、deallight-weighthightemperaturestructuralmaterialforitsexcellentproperties,includinglowdensity,highyieldratio,highspecificstiffness,goodoxidationresistanceandhightemperaturecreepresistance,whichmakeit
