钛铝异种轻金属熔钎焊研究进展

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铝/钛复合结构可综合铝和钛各自的性能优势,降低构件成本的同时,兼具比强度高、耐腐蚀性等优点。然而钛和铝物理化学性质相差大,成形接头中存在很大的残余应力,且熔焊时易产生大量脆性Ti-Al金属间化合物,被认为不能实现熔焊连接。

近年来,有研究者采用熔钎焊技术对钛与铝进行了无裂纹连接。熔钎焊通过控制焊接热输入使铝侧局部熔化形成熔焊结合,钛保持固态与焊缝形成钎焊结合,避免了钛和铝的直接熔化混合,降低了界面处的残余应力,从而减少了脆性金属间化合物的生成和焊接裂纹的产生。

中北大学饶文姬等人总结了钛与铝熔钎焊的研究成果,包括激光焊(LBW)、钨极氩弧焊(TIG)、熔化极氩弧焊(MIG)及电子束焊(EBW)等方法。

1激光熔钎焊研究现状

采用传统激光焊进行钛与铝熔钎焊,接头上部与根部界面差异较大,不利于接头性能。针对这一问题,国内外研究者进行了大量工艺优化研究,主要包括改变激光光斑模式、改善坡口形式、调整激光光束偏移量等。

2TIG熔钎焊研究现状

采用常规TIG焊进行钛与铝的熔钎焊时,接头厚度方向焊接热输入差异大,易导致界面组织的不均匀性,影响接头的组织性能。其他研究者尝试采用优化焊丝成分、控制热源偏移量或钛预浸镀铝等进行了钛与铝的熔钎焊。

3MIG熔钎焊研究现状

截至目前,针对钛与铝的MIG熔钎焊研究相对较少,相关工艺和理论研究尚不够完善。MIG焊具有低成本、高效率及普及率高等优点,亟需引起国内外研究者的广泛


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