C/C復(fu)合(he)材(cai)料(liao)與TiAl合(he)金(jin)的(de)焊接

     TiAl合(he)金(jin)因(yin)其(qi)低密(mi)度、高比(bi)強度、高溫(wen)抗(kang)蠕變(bian)性(xing)能(neng)好，在(zai)飛行(xing)器渦(wo)輪發(fa)動機組件(jian)等部位的(de)應用取得了優(you)異(yi)的(de)效果。使(shi)用包(bao)含(han)50%(質量分數，%)的(de)C/C復合(he)材(cai)料(liao)的(de)C/C-TiAl連接材料(liao)能(neng)節(jie)省(sheng)27%的(de)質量(liang)，從(cong)而提高發(fa)動機的(de)推重(zhong)比(bi)。C/C復(fu)合(he)材(cai)料(liao)與TiAl合(he)金(jin)的(de)連接可提高高溫(wen)構(gou)件的(de)工作(zuo)溫(wen)度(du)，擴(kuo)展(zhan)應用範圍。

     曹健(jian)等人利(li)用自蔓延連(lian)接的(de)方法(fa)對(dui)C/C復(fu)合(he)材(cai)料(liao)和(he)TiAl合(he)金(jin)(Ti-46Al-2Cr-2Nb，原子(zi)分數，%)進行(xing)連接，采用Ag-Cu-Ti釬料(liao)(Ag-26.4Cu-4.5Ti，質量(liang)分數，%)與Ti-Al-C夾(jia)層(ceng)。在(zai)連接過程中，將近8 s時(shi)工件(jian)中心峰(feng)值溫(wen)度(du)達(da)到(dao)1 943 ℃，靠(kao)近Ti-Al-C夾層(ceng)附近(jin)溫(wen)度(du)在(zai)近20 s時(shi)也達(da)到(dao)1 644 ℃，遠(yuan)高於(yu)Ag-Cu-Ti釬料(liao)的(de)熔點。改(gai)變(bian)Ti-Al-C夾(jia)層(ceng)的(de)厚度(du)發(fa)現(xian)試樣的(de)抗(kang)剪切強度隨(sui)夾(jia)層(ceng)厚度(du)增加(jia)先提高後(hou)降低(di)，在(zai)夾層(ceng)厚度(du)為(wei)500 μm時(shi)達(da)到(dao)最大(da)，此(ci)時(shi)工件(jian)的(de)剪切強度為(wei)17.6 MPa，通過(guo)金(jin)相(xiang)觀察結果發(fa)現(xian)靠(kao)近C/C復合(he)材(cai)料(liao)側(ce)有(you)大(da)量(liang)TiC化合(he)物(wu)，靠(kao)近TiAl合(he)金(jin)側(ce)則含有(you)大(da)量Ti-Al-Cu，中間(jian)夾層(ceng)附近(jin)則以TiAl3和(he)TiC居多(duo)。

    王(wang)厚勤等人使(shi)用Ag-Cu-Ti釬料(liao)釬焊C/C復合(he)材(cai)料(liao)與TiAl合(he)金(jin)。使(shi)用的(de)TiAl合(he)金(jin)為(wei)Ti-46Al-2Cr-2Nb，釬料(liao)為(wei)Ag-26.7Cu-4.6Ti(質(zhi)量(liang)分數，%)，箔(bo)狀，厚(hou)度為(wei)50 μm。試(shi)驗(yan)前用針(zhen)在(zai)C/C復合(he)材(cai)料(liao)表面刺出(chu)壹(yi)些(xie)直(zhi)徑(jing)為(wei)0.8 mm、深(shen)度(du)為(wei)1～3 mm的(de)小孔(kong)。試(shi)驗(yan)證(zheng)明(ming),Ag和(he)Ti之(zhi)間(jian)的(de)互(hu)斥(chi)對(dui)接頭的(de)微(wei)觀(guan)組織有(you)明(ming)顯(xian)的(de)影響(xiang)，釬焊溫度1 193 K，保(bao)溫10 min時(shi)，得到(dao)的(de)接頭典型結構(gou)為(wei)TiAl/Ti3Al+AlCuTi/AlCu2Ti/Ag(s.s)/TiC/CC。當連接溫度低於(yu)1 213 K時(shi)，接頭處出現(xian)了銀(yin)基固溶體的(de)等溫線(xian)凝固，此時(shi)在(zai)界(jie)面處出現(xian)層(ceng)結構(gou)，等溫線(xian)凝固有助(zhu)於(yu)降低(di)Ti在(zai)C/C復合(he)材(cai)料(liao)表面的(de)聚集(ji)；層(ceng)結構(gou)在(zai)連接溫度達(da)到(dao)1 213 K時(shi)被破(po)壞(huai)，這(zhe)會降低(di)接頭的(de)強度。C/C表面被刺破(po)的(de)小孔(kong)導致的(de)滲透(tou)層(ceng)可顯(xian)著強化接頭，提高接頭的(de)抗(kang)沖(chong)擊(ji)能(neng)力。

     目(mu)前國(guo)內(nei)展(zhan)開(kai)了(le)壹(yi)些(xie)C/C復合(he)材(cai)料(liao)與TiAl合(he)金(jin)的(de)焊接研究(jiu)。自蔓延連(lian)接能(neng)用於(yu)C/C復合(he)材(cai)料(liao)與TiAl合(he)金(jin)的(de)焊接，焊接時(shi)為(wei)保(bao)證(zheng)接頭的(de)抗(kang)剪切強度需(xu)要合(he)理(li)控制(zhi)中間(jian)層(ceng)的(de)厚度(du)。C/C復(fu)合(he)材(cai)料(liao)與TiAl合(he)金(jin)釬焊時(shi)可通過(guo)對(dui)C/C復(fu)合(he)材(cai)料(liao)進行(xing)表面打孔處(chu)理(li)提高釬焊接頭的(de)強度。更(geng)多(duo)碳碳復(fu)合(he)材(cai)料(liao)信(xin)息可(ke)查看http://youtv.com.cn/