硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/7硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究摘要通过对硬质合金与钛合金异种材料焊接工艺问题的分析，采用塑性较好的CU作为中间层来缓解TA15厂YG8的接头热应力。在焊接温度为860。压力为5MPA，扩散焊接时间分别为1O，20，3O，5O，60MIN的条件下，研究YG8与TA15的扩散焊工艺分析了YG8与TA15连接界面的原子扩散机制、反应相生成及其分布规律。结果表明，YG8CU界面呈一条亮线，结合良好，而TA15CU界面由于生成层状分布的脆性金属间化合物而出现裂纹。剪切试验时接头也是在此界面断开。在扩散焊接时间为60RAIN时接头抗剪强度达到116MPA。为硬质合金与钛合金复合构件的生产应用提供了理论研究基础。关键词真空扩散连接；硬质合金；钛合金；中间相精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/7中图分类号1IG4539文献标识码AYG8硬质合金属于WCCO系硬质合金，由于CO是金属中与C相容性最好的金属元素之一。CO熔液对碳的润湿角为50。一7OO，故CO作为粘结相对WC具有良好的润湿性，可使YG8获得良好的物理、力学性能但硬质合金较脆，抗冲击性差，加工困难因此在实际应用中往往将其与韧性好、易加工的金属材料连接成为复合部件使用。TA15是一种新型的近OR型中强度钛合金名义成分为TI一65A12ZR1MO一1V精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/7I2，有着较好的综合力学性能可作为飞机结构的主要用材，用来制造飞机隔框、壁板等工作温度较高、受力较复杂的重要结构零件，在飞机结构中有着广阔的应用前景E3，其与YG8连接的复合构件，可充分发挥两者的性能优势。但YG8与TA15的线膨胀系数相差较大。焊接过程中由于热失配产生的热应力往往会导致在YG8TA15界面上或YG8中产生裂纹从而严重影响接头的力学性能。加之精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/7TA15活性大，易氧化，熔焊焊接性差。由此可见，YG8TA15冶金焊接性与工艺焊接性的较大差异是两者可靠连接的瓶颈。针对硬质合金与金属连接易产生应力的问题，国内外相关的研究大都集中在中间过渡层的选取上。TI6A14V钛合金与WCCO硬质合金的摩擦焊可以采用纯NJ作为中间过渡层E41。WCCO类硬质合金和工具钢的扩散焊可以采用FENI作沩中间过渡层I5，均在应力缓释方面获得良好的效果。使用热等静压扩散连接方法，采用NI箔作为中间过渡层实现了硬质精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/7合金与工业纯铁、Q235钢、45钢、TIO钢良好的冶金结合I6。针对硬质合金与钢连接界面易形成有害的11相，使结合部位抗弯强度降低的问题，TIG焊时，采用NIFEC焊丝，避免了11相的形成，从收稿13期20070329；修回13期20070817而提高了接头的力学性能ET。基于以上的研究基础，本试验拟采用塑性更好的CU箔代替作为应力缓释层研究了YG8与TA15的真空扩散焊工艺，分析了YG8TA15接头连接界面的原精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/7子扩散机制、反应相生成及其分布规律。1研究方案试验用TA15的规格为39MMX26MMX4MM其化学成分见表1。YG8的规格为24MM14MMX2MM，含有8和92采用CU作为中间层材料，厚度为01MM。表1试验材料的化学成分材料ALMOVZRCFEHSION其它TA155570022008251525O102500150150150030_3BA1焊前依次用32，5，1200和15OO的SI