TiAl基合金與鋼的連接.pdf

1、為了提高汽車發(fā)動機渦輪增壓器的性能，并且要使增壓器渦輪與軸的接頭強度足夠大，有必要進一步開發(fā)TiAl基合金與低合金結(jié)構(gòu)鋼的連接技術(shù)。本論文采用電子束焊接和快速感應釬焊兩種方法對該連接技術(shù)進行了系統(tǒng)研究，所用材料為40Cr鋼和鑄態(tài)TiAl基合金，成分分別為Fe-0.4C-1.0Cr-0.7Mn-0.3Si(at.％)及Ti-46Al-2Cr-2Nb(at.％)。 本論文是首次利用電子束焊接方法來連接TiAl基合金和40Cr鋼，

2、目前尚無這方面的相關(guān)報道。實驗發(fā)現(xiàn)，當熱輸入量較大的時候，接頭焊縫處就會產(chǎn)生嚴重的固態(tài)裂紋，其原因是焊縫處的熱應力較大，來不及釋放，以及脆性碳化物TiC和脆性金屬間化合物Ti<,3>Al的形成，導致焊縫開裂。如果能夠適當控制焊接參數(shù)，使得熱應力及時釋放，并抑制TiC和Ti<,3>Al的生成，就能得到完好沒有裂紋的焊縫接頭。在焊接前將試樣先預熱到600℃，焊接結(jié)束后再以小于200℃/s的冷卻速度將試樣進行緩冷，就可以獲得完好的接頭。但是比

3、較難以控制這樣的條件，因此完好的接頭的成品率不高，采用電子束焊接方法來連接TiAl基合金和40Cr鋼不適宜于大批量生產(chǎn)。 本文又對采用釬焊方法來連接TiAl基合金和40Cr鋼的可行 性進行了研究。釬焊中所選用的釬料金屬為活性銀基釬料和Ti-Cu-Ni三層箔片組成的過渡層。釬焊溫度為900℃，保溫30秒。銀基釬料與母材金屬之間的反應和擴散比Ti-Cu-Ni更強烈。兩種釬料的焊縫接頭中都生成了金屬間化合物AlCu<,2>