1.本发明涉及钛合金扩散焊领域,具体涉及一种钛合金低温快速扩散焊方法。
背景技术:
2.tc4、ta12和ta15等钛合金具有较低的室温塑性,在传统的熔焊过程中,由于热应力的作用,容易产生热裂纹。常规的扩散连接钛合金,利用真空热压炉,需要较高温度和较长时间,甚至异质钛合金扩散焊时,异质钛合金的合适扩散连接温度和压力相差较大,易造成材料的微观组织恶化,进而影响焊接性能;并且长时间的加热、保压和冷却,存在界面质量差、工件变形、能耗高和效率低等问题。
3.扩散焊是在一定温度、压力和真空条件下(或保护气氛),通过光洁表面间的原子短距离扩散使待焊面实现可靠连接的固态焊接技术,能够连接同种或异种材料。扩散焊可以避免热裂纹的产生,同时还适合多点、大面积构件的连接。
4.热氢处理是指将适量的氢作为临时合金元素引入材料中,从而显著改善其热塑性及微观组织的技术。采用热氢处理既能大幅降低扩散焊所需的温度,又能有效改善扩散焊接头性能。然而氢在高真空和扩散焊温度范围内容易逸出,使置氢的效果大打折扣,采用脉冲大电流快速加热,则能有效抑制氢的逸出,充分发挥置氢处理的作用,实现脉冲大电流促进置氢钛合金的低温、高效和高强度扩散焊。
5.中国航空制造技术研究院岳喜山等研究了钛合金多层板的焊接方法及钛合金多层板,设计钛合金板为tc4或tc1,厚度在0.5
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2mm,扩散焊加热温度为800
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900℃,保温时间为3
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5h,保温完成后随炉冷却。拼焊后的多层板试样,常温拉伸强度达到990mpa以上,延伸率均高于8%,350℃高温抗拉强度达到680mpa以上,延伸率大于11%。(岳喜山,静永娟,高兴强,潘鹏,钛合金多层板的焊接方法及钛合金多层板,2019,zl201711047660.5)。该工艺下扩散焊过程时间长、温度高和能耗高。
6.哈尔滨工业大学何鹏等引入置氢0.5wt%的ti6al4v中间层对tial基合金进行了扩散焊研究。在850℃/15mpa/15min的扩散连接条件下,接头剪切强度达到290mpa。与直接扩散连接相比,tial基合金的扩散焊参数明显优化,特别是焊接温度降低了350℃,时间缩短了45min,压力降低了15mpa。但是,仅仅对ti6al4v中间层置氢处理,未对tial基合金母材置氢处理,而且由于升温速率慢,在升温过程中氢有大量逸出,未充分发挥置氢促进扩散
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