資源描述：
《氫對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散焊影響的機(jī)理初探》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、!!墜叢!坐叢壘!LQ∑型至L旦!叢魚工量魚旦叢QLQ魚Yj莖!j蘭：j蘭：：!i：i!ilii!燮氫對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散焊影響的機(jī)理初探PrimaryDiscussionAboutActionMechanismofHydrogenforTC4TitaniumDimIsionBonding中航工業(yè)北京航空制造工程研究所張蕾侯金保西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院張賦升李京龍【摘要】通過開展不同置氫量的TC4鈦合金擴(kuò)散焊試驗(yàn)，探討了氫對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散焊加工影響的機(jī)理。結(jié)果表明：氫元素主要通過加速原子擴(kuò)散、增大再
2、結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力、促進(jìn)塑性變形以及蠕變這三方面來改善TC4鈦合金擴(kuò)散焊加工性。的影響，重點(diǎn)從加速原子擴(kuò)散、增大再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力角度探討了氫對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散焊加工的影響。上述研究對(duì)置氫TC4擴(kuò)散焊這一方法的實(shí)際應(yīng)用具有理論及實(shí)踐指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：置氫Tc4鈦合金擴(kuò)散焊機(jī)理原子1試驗(yàn)材料及方法擴(kuò)散再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力【ABSTRACTlTheactionmich鋤ismofhydrogenforTC4ti伽niumdifmsionbondingisstudiedbyvacuumdifmsionbongdingexp
3、erimentsofTC4titaniumalloywithdifkrenthydrogencontent．TheresultsshowthathymD—genimproVestheprocessabili夠ofTC4titaniumdifmsionbondingbyacceleratingdi伽sionofatoms，enlargingdriV-ingforceofrec巧stallizationandpmmotingplasticdefor-mation／cre印defo肌ation．Key
4、words：HydrogenatedTC4titaniumallOyDiffusionbondingMechanismAtomdimIsionDriv-ingforceof心crystaⅡizatioⅡ鈦及鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、高溫力學(xué)性能、抗疲勞和蠕變性能優(yōu)良等特點(diǎn)，在航空航天以及民用工業(yè)領(lǐng)域均獲得廣泛的應(yīng)用【l’3】。近年來，為解決鈦合金擴(kuò)散加工存在的焊接溫度較高、加工壓力大、時(shí)間長(zhǎng)、效率低等問題，利用氫元素可明顯改善鈦合金擴(kuò)散焊加工性能這一特點(diǎn)，將鈦合金熱氫處理技術(shù)與擴(kuò)散焊技術(shù)相
5、結(jié)合，由此衍生出鈦合金置氫擴(kuò)散焊技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)鈦合金擴(kuò)散焊加工的高效化和低成本化，拓展鈦合金的應(yīng)用范圍。將鈦合金熱氫處理技術(shù)141與擴(kuò)散焊技術(shù)復(fù)合為一體的鈦合金置氫擴(kuò)散焊技術(shù)利用氫元素可明顯改善鈦合金擴(kuò)散焊加工性能這一特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鈦合金擴(kuò)散焊加工的高效化和低成本化，拓展鈦合金的應(yīng)用范圍。目前，國內(nèi)外主要對(duì)置氫與除氫基礎(chǔ)理論、氫改善塑性加工性及熱氫處理細(xì)化晶粒等方面進(jìn)行了大量的研究【5卅，但對(duì)置氫鈦合金焊接方面研究較少p】。本文在系統(tǒng)開展置氫Tc4及常規(guī)TC4真空擴(kuò)散焊試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)氫對(duì)Tc4
6、鈦合金擴(kuò)散焊加工的影響規(guī)律；首次采用“三明治”式疊放結(jié)構(gòu)研究氫元素對(duì)原子擴(kuò)散試驗(yàn)材料為氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0．1％、O．4％和1．0％的置氫Tc4鈦合金(簡(jiǎn)稱HTA)以及常規(guī)TC4鈦合金(成分列于表1)，其中氫含量通過置氫前后的重量差測(cè)得。試樣采用機(jī)械及化學(xué)方法去除待焊面氧化膜，經(jīng)砂紙打磨及超聲清洗后，采用真空爐進(jìn)行焊接。試驗(yàn)過程分兩步：首先以界面焊合率為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比開展置氫TC4與常規(guī)TC4鈦合金擴(kuò)散焊試驗(yàn)，研究氫對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散焊加工行為的影響；其次，重點(diǎn)從氫促進(jìn)元素?cái)U(kuò)散及再結(jié)晶方面探討氫
7、對(duì)TC4擴(kuò)散焊加工行為的積極影響；至于氫通過改變鈦合金流變應(yīng)力進(jìn)而改善鈦合金擴(kuò)散焊加工性的機(jī)理本文不再詳述。表1TC4鈦合金材料的化學(xué)組成％口皿，b系雜質(zhì)不大予類別mVTiFeCNH0其他TC4鈦合<；；=5．5—6．83．5～4．5余量0．300．100．050．0150．200．12結(jié)果與討論2．1氫對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散焊加工行為的影響圖1為置氫量對(duì)焊接溫度的影響曲線。可以看出：100冰80親60窶40200，7()()725750775800825850溫度，℃圖1置氫量對(duì)．r℃4鈦合金擴(kuò)散
8、焊焊接溫度的影響(4MPa，60min)Fig．1lnfIuen∞Ofhydrogen∞ntentondi仟usiOnbOndingtempe阻Iu舊of1℃4titan‘uma¨oy(4MPa，60mjn)2013年第16期·航空制造技術(shù)81鈦合金焊接技術(shù)TI弘川M舭oYw呦№TEcHNoLoGY在每個(gè)焊接溫度下，氫能夠明顯提高TC4擴(kuò)散焊接頭的焊合率。換言之，氫能夠降低TC4鈦合金實(shí)現(xiàn)良好擴(kuò)散連接(焊合率>95％)所需的焊接溫度。在本試驗(yàn)條件(4MPa，60min)下，置氫TC4在775℃時(shí)
