钛合金的比强度高、抗腐蚀性优良、高温和低温性能稳定，广泛用于制造航空发动机叶片和压气机盘等零部件
但是，钛合金的切削加工价格昂贵，且其切削精度和加工性能较差[1~3]
钛合金/不锈钢复合板综合了钛合金和不锈钢的优点，既具有良好的耐腐蚀能力，又具有较高的强度和较低的成本，可进一步扩展其在航空等领域的应用[4~7]
钛合金和不锈钢的导热系数和线膨胀系数差异较大，使连接过程中的温度场和应力场分布不均匀，焊后产生较大的残余应力
连接工艺控制不当会生成大量的TiFe和TiFe2等金属间化合物，影响接头的力学性能
传统的熔焊、钎焊、真空热轧焊等工艺的特点是长时和高温熔化，常产生较大的残余应力和组织粗化[8,9]
固相扩散焊，是在低于母材熔点的温度进行连接，可控制界面金属间化合物的生成从而提高连接接头的质量
周荣林[10]采用相变扩散连接得到了高质量的Ti/SS接头，优化连接温度、加热速度、冷却速度等参数使钛与不锈钢的相变扩散连接接头的抗拉强度达到380 MPa以上
高旺旺[11]采用直接扩散焊接方法，温度为1183~1243 K、保温时间为3000~6600 s时得到了变形小、组织均匀、性能良好的接头
扩散温度为1213 K、扩散时长为4800 s时得到的接头性能最优，剪切强度为110.47 MPa
但是，长时间的高温焊接在界面附近生成了Fe2Ti、Cr2Ti、FeTi等金属间化合物
放电等离子烧结技术(SPS)是一种新型连接技术，其优点是升温快、过程参数可精确调控，在微观间隙处的微弧放电产生局部高温将微区高质量结合，可用于连接异质板材
Miriyev A等[12]采用SPS制备了Ti-6Al-4V/AISI4330复合板，结果表明，连接温度直接影响界面扩散层，拉伸强度达到250 MPa
Umeda J[13]采用SPS连接Ti/AZ80复合板，可在短时间内制备出比传统扩散焊接质量更高的界面结合
Zhao等[14]也得到了类似的结论
Dong等[15]制备TiNi/2024Al复合材料时，将整个连接理解为电弧焊、电阻点焊及扩散压力焊的综合过程
本文用SPS连接钛合金/不锈钢复合板，先用ANSYS有限元模拟脉冲电流流经复合板材的电流密度分布及温度分布，然后用SPS连接钛合金和不锈钢异质板材，观察分析连接界面的微观组织和物相组成、测试其微观硬度和拉伸性能，研究异质板材的
声明：
“钛合金/不锈钢复合板的放电等离子烧结技术制备及其性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：刘瑞峰,仙运昌,赵瑞,周印梅,王文先
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2025年07月09日 ~ 11日 
