鈦合金與鈦鋁合金的擴散連接工藝研究
發(fā)布時間:2018-05-12 05:55
本文選題:TA15鈦合金 + Ti-45Al-8.5Nb; 參考:《華北電力大學》2015年碩士論文
【摘要】:鈦合金具有比強度高,耐蝕性、耐熱性及斷裂韌性好等優(yōu)異性能,作為結構材料,被廣泛應用于航空航天、船舶、化工等行業(yè)。在合金的實際應用中,必然會遇到同種與異種材料的連接問題,良好的連接工藝具有十分重要的意義。本文研究了鈦鋁合金Ti-45A1-8.5Nb獲得雙態(tài)組織的熱處理工藝以及鈦合金TA15超塑單向拉伸性能,在此基礎上,開展了TA15/TA15、TC4/Ti-45A1-8.5Nb擴散連接工藝的研究。研究成果對鈦合金與鈦鋁合金工程應用具有一定的參考價值。高鈮鈦鋁熱處理實驗發(fā)現,1300℃下2h均化處理,可改善合金原始組織的不均勻性;在1330℃固溶處理45mmin可得到片層簇分布均勻,且與等軸γ組織比例接近1:1,直徑平均大小約為8μm的雙態(tài)組織。鈦合金超塑單向拉伸結果表明,當溫度為900℃時,超塑拉伸延伸率最大,垂直于軋制方向為480%,平行于軋制方向為620%,沿平行于軋制方向具有更優(yōu)于垂直于軋制方向的超塑變形能力;TA1 5鈦合金屈服強度隨著溫度的升高而逐漸降低,但垂直于軋制方向的屈服強度略大于平行于軋制方向的屈服強度:溫度對超塑成形工藝影響顯著,其中溫度約為900℃時,其綜合性能最好。TA15/TA15擴散連接的各組接頭在室溫和高溫條件下抗拉強度接近,不隨壓力與時間呈比例變化,接頭性能良好,實現了等強度連接;其中920℃/1.5MPa/2h條件下,室溫抗拉強度為925.33Mpa,延伸率為14.33%,在500℃抗拉強度為616.5MPa,延伸率為24.25%,綜合力學性能最好。TC4/Ti-45Al-8.5Nb擴散連接采用了直接進行連接和添加鐵基非晶中間層兩種方法,接頭組織均勻致密,實現了冶金結合;在940℃/120MPa/4h工藝條件下直接連接的接頭抗拉強度為651.33MPa,顯微硬度為320Hv,焊縫寬度較小,添加Fe基非晶中間層后抗拉強度為640.67MPa,焊縫區(qū)寬度增加,焊縫的顯微硬度達到了360Hv。
[Abstract]:Titanium alloys have high specific strength, corrosion resistance, heat resistance and fracture toughness. As structural materials, titanium alloys are widely used in aerospace, ship, chemical industry and other industries. In the practical application of the alloy, it is inevitable to meet the problem of the connection between the same species and different materials, and it is of great significance to have a good bonding process. In this paper, the heat treatment process of titanium aluminum alloy Ti-45A1-8.5Nb and the uniaxial tensile properties of titanium alloy TA15 superplastic were studied. The diffusion bonding process of TA15 / TA15 TC4 / Ti-45A1-8.5Nb was carried out. The research results have certain reference value for the engineering application of titanium alloy and titanium aluminum alloy. The heat treatment experiments of high niobium titanium-aluminum show that the homogenization of the alloy at 1300 鈩,
本文編號:1877400
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