ZrCuNi中间层瞬间液相焊扩散连接纯钛TA2工艺研究

使用Cu、Ni纯金属箔厚度为0.01 mm,Zr纯金属箔厚度分别为0.01 mm、0.02 mm和0.03 mm的ZrCuNi中间层在880℃×30 min工艺条件下对TA2纯钛进行瞬间液相焊连接试验,研究了接头界面组织演化机理、中间层元素扩散作用及接头的力学性能.结果表明,接头界面组织由焊缝中心化合物层和两侧共析组织构成,在中间层Zr箔厚度为0.01 mm时,焊缝中心形成了厚度约10μm的连续带状(Ti,Zr)2(Cu,Ni)金属间化合物,当Zr箔厚度提高到0.02 mm、0.03 mm时,焊缝中心形成含有(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物的共晶组织,共晶组织厚度先增加到80μm后降低到37μm.焊缝中(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物层维氏硬度在500 HV0.1以上,其厚度减小有助于提高接头强度,中间层Zr箔为0.01 mm时接头的剪切强度最高,平均值为207 MPa,裂纹沿焊缝中心化合物层和两侧共析组织扩展,断口具有韧窝特征和河流状花样,为韧性-脆性复合断裂模式,Zr箔厚度提高到0.02 mm、0.03 mm时,接头剪切强度分别为92 MPa和135 MPa,裂纹沿焊缝中心共晶组织扩展延伸,断口形貌显示的小平面解理特征是(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物断口的典型形貌.