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超声波扩散焊接工艺研究

李佳音  
【摘要】: TC4作为一种具有优良特性的钛合金被广泛应用于航空航天等国防领域,其和不锈钢等异种材料的连接得到越来越多的重视。扩散焊接作为一种优良的压力焊接方法,成为这些领域开发钛合金优良性能,推广钛合金应用的有效途径之一。 本文主要研究了超声波扩散焊接法在钛合金焊接中的应用,通过分析焊接温度、焊接压力、保温时间、超声波加载次数这些主要参数对接头焊合率、接头处晶粒形态的影响,来制定最佳的工艺参数。对比超声波扩散焊接工艺与传统扩散焊接工艺,金相分析结果表明采用超声波扩散焊接工艺,钛合金与钛合金、不锈钢与钛合金都实现了良好的连接。在钛合金同种金属的焊接中,超声波载荷的加入有效地促使界面孔洞的闭合,提高了焊合率。而在异种金属不锈钢与钛合金的焊接中,超声波载荷的加入并没有减小包含脆性金属相的过渡层的厚度,并且导致焊接界面呈不规则波浪状。 根据实验结果最终制定出的最佳工艺参数:对于Tc4同种金属最佳工艺参数是900℃、10MPa、30min;对于1Crl8Ni9Ti与Tc4异种金属最佳工艺参数是880℃、10MPa、20min。


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