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《Zr含量對Ti-Zr-Cu-Ni釬料及釬焊接頭性能的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、2015年11月第41卷第11期北京航空航天大學學報JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNovember2015V01.41No.11http://bhxb.buaa.edu.CBjbuaa@buaa.edu.cnDOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0774Zr含量對Ti.Zr.Cu.Ni釬料及釬焊接頭性能的影響郭偉“,齊丹1,楊建軍2,(1.北京航空航天大學機械工程及自動化學院,北京100191李飛1’3,華永平3,虞文軍32.駐成飛工業(yè)(集團)有限責任公司軍事代
2、表室,成都6100923.成都飛機工業(yè)(集團)有限責任公司,成都610092)摘要:采用電弧熔煉方法制備Ti一5Zr.15Cu一15Ni、Ti.10Zr一15Cu.15Ni、Ti.15Zr一15Cu一15Ni和Ti一25Zr.15Cu一15Ni4種鈦基釬料,采用4種釬料對Ti-6Al_4V板材進行搭接接頭真空釬焊.對不同zr含量的釬料的熔化特性和在Ti一6A1-4V上的潤濕性進行測試,并對釬焊接頭的微觀組織、顯微硬度和剪切強度進行測試.結(jié)果表明,zr元素的加入對Ti—zr—cu.Ni鈦基釬料的熔化溫度有顯著影響,當zr含量為5wt%、25wt%時,釬料的固液相線溫差
3、較大,且液相線溫度較高;當Zr含量為lOwt%、15wt%時,釬料的固液相線溫差較小,且液相線溫度較低.與其他釬料成分不同,25wt%Zr含量的釬料在釬料熔化過程中存在2個明顯的低熔點共晶反應(yīng),其釬料在鋪展過程中出現(xiàn)分層現(xiàn)象.15wt%和25wt%Zr含量釬焊接頭具有更低的顯微硬度.綜合釬料的熔化特性以及釬焊接頭的顯微硬度和剪切強度,Ti一15Zr.15Cu一15Ni是最佳的釬料成分配比,具有最好的綜合性能,其釬焊接頭的剪切強度為298MPa.關(guān)鍵詞:鈦基釬料;潤濕性;差動掃描量熱法(DSC);微觀組織;剪切強度中圖分類號:TG425文獻標識碼:A文章編號:1001
4、—5965(2015)11—2029—07鈦合金具有高的比強度、比剛度、高溫強度以及優(yōu)良的耐蝕性和抗高溫氧化性,在航空、航天、火箭、化工冶金等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用¨。1.適用于鈦合金的焊接方法有很多種,其中釬焊在鈦合金連接中起到了重要作用,特別是在航空發(fā)動機及其結(jié)構(gòu)件的連接中,大量使用釬焊方法Ho.用于鈦合金釬焊的釬料主要分為3類:Ag基釬料、Al基釬料和Ti基釬料”。1.相對于Ag基和Al基釬料,Ti基釬料能夠獲得更大的接頭強度,且釬焊接頭具有更加優(yōu)良的耐腐蝕性能和更高的服役溫度.鈦基釬料通常采用cu和Ni作為合金元素,并已經(jīng)實現(xiàn)Ti—cu—Ni釬料合金系的商用,如
5、Ti。15Cu.15Ni和Ti.15Cu一25Ni¨?.然而,Ti—Cu—Ni釬料的熔化溫度較高,在釬焊過程中對鈦合金基材的性能影響較大,因此迫切開發(fā)一種新的具有較低熔化溫度的鈦基釬料,而Ti.Zr—Cu—Ni釬料是目前研究較多的一種合金系.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),zr加入到Ti—cu—Ni合金中,有降低合金熔化溫度的作用,已經(jīng)開發(fā)的商用高zr含量的釬料有37.5Ti一37.5Zr一25Cu等‘1?.目前關(guān)于較低zr含量的鈦基釬料研究相對較少.本研究中,以商用釬料Ti一15Cu.15Ni為基礎(chǔ),其熔化溫度區(qū)間為910~960。C¨?!?,通過添加不同含量的zr元素(不大于25w
6、t%)制備Ti—zr—cu.Ni系列釬料,研究不同zr含量對釬料的熔化特性、潤濕性以及釬焊接頭力學性能的影響.收稿日期:2014—12,10;錄用日期:2015-01-16;網(wǎng)絡(luò)出版時間:2015-03-3l14:54網(wǎng)絡(luò)出版地址:WWW.cnki.net/kems/detail/11.2625.V.20150331.1454.004.html基金項目:國家自然科學基金(50705050);國家國際科技合作專項基金(2013DFR50590);中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金*通訊作者:郭偉(1976一),男,河北保定人,副教授,gwei@buaa.edu.cn,主要
7、研究方向為先進材料的焊接.Bl用格式:郭偉.齊丹.楊建軍.等.zr含量對Ti—zr-Cu一一i釬料及釬焊接頭性能的影響【】1.北京航空航天大學學報,2015,41(11)2029.2035.GuoW.piD,YangJJ.eta1.EffectofZrcontentOnpropertiesofTi-Zr-Cu一一ifillermetalanditsbrazedjointe1]JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2015,41fJ1):2029—2035(inChinese).2030北京航