TiZrNiCu钎料在TA1/TC4异质界面的反应润湿过程高德君1，武绍旺2，杨生旭2，张承浩1，刘永旭1，司晓庆1，曹健1(1.哈尔滨工业大学,先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨,150001；2.西安航天发动机有限公司,西安,710100)摘要：试验采用Ti51ZrNiCu钎料，研究其在TA1/TC4异质界面的反应润湿过程，使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)及润湿角测量仪等分析方法研究了不同表面的润湿界面组织结构，并总结了试验参数对组织结构和润湿能力的影响规律.而后进行了填缝试验，用于衡量Ti51ZrNiCu钎料在TA1/TC4异质界面的润湿铺展能力，总结了钎料填充经验公式.结果表明，在试验参数为935℃/3min的条件下，TiZrNiCu钎料对TA1和TC4母材填充能力可简化为经验公式：h=4000/a，其中钎缝间隙a的单位为μm，爬升高度h单位为mm.创新点：(1)设计了Ti51ZrNiCu钎料在TA1/TC4异质界面钎料填缝试验.(2)总结了用于评估钎料填充能力的经验公式.关键词：TC4合金；TA1合金；TiZrNiCu钎料；润湿；填缝试验中图分类号：TG454文献标识码：Adoi：10.12073/j.hjxb.202207260010序言自从钛金属商业化以来,钛及钛合金就因其优异的性能而备受关注.钛的密度约为4.51g/cm3,不到钢密度的60%,高比强度、良好的抗腐蚀性、抗氧化性能等使其成为一种重要的金属结构材料[1-2].钛及钛合金主要应用于航空航天领域,在船舶、汽车及建筑等领域的应用也日益增加.随着钛合金的广泛应用,成分单一、一次成形的钛合金器件难以满足使用需求的提高,因此钛及钛合金的异种材料连接具有重大的使用意义[3-5].TA1作为一种成形性能较好的工业纯钛,往往被制备成高精度构件,但是TA1的其他性能不能满足服役需求,为此常常与其他钛合金构成复合器件使用[6-8].目前,应用最为广泛的钛合金为固溶强化钛合金,其中,α+β型两相TC4(Ti-6Al-4V)钛合金具有良好的塑形和优异的力学性能,在航空航天中火箭发动机、飞行器后部升降舵夹具、压力容器等方面大量应用[9].因此,实现TA1和TC4钛合金的可靠连接对于制造应用于航空航天中的精密器件具有重大意义.在各种连接方法中,钎焊因其焊接温度远低于母材熔点,导致焊接变形小、焊接精度高,对母材性能影响小,往往应用于高精度及复杂结构件的连接[10-11].钎焊是利用液态钎料在母材表明润湿铺展,从而填充焊缝,最终实现与母材良好冶金结合的焊接方法.钎料在母材表面的润湿性往往决定焊接的成功与否,良好的润湿是成功实现连接的关键.因此,研究钎料的润湿过程对钎焊具有重大意义[12-14],文中...
