鈦合金低溫快速擴散焊方法

1.本發(fā)明涉及鈦合金擴散焊領(lǐng)域，具體涉及一種鈦合金低溫快速擴散焊方法。 背景技術(shù)： 2.tc4、ta12和ta15等鈦合金具有較低的室溫塑性，在傳統的熔焊過(guò)程中，由于熱應力的作用，容易產(chǎn)生熱裂紋。常規的擴散連接鈦合金，利用真空熱壓爐，需要較高溫度和較長(cháng)時(shí)間，甚至異質(zhì)鈦合金擴散焊時(shí)，異質(zhì)鈦合金的合適擴散連接溫度和壓力相差較大，易造成材料的微觀(guān)組織惡化，進(jìn)而影響焊接性能；并且長(cháng)時(shí)間的加熱、保壓和冷卻，存在界面質(zhì)量差、工件變形、能耗高和效率低等問(wèn)題。 3.擴散焊是在一定溫度、壓力和真空條件下(或保護氣氛)，通過(guò)光潔表面間的原子短距離擴散使待焊面實(shí)現可靠連接的固態(tài)焊接技術(shù)，能夠連接同種或異種材料。擴散焊可以避免熱裂紋的產(chǎn)生，同時(shí)還適合多點(diǎn)、大面積構件的連接。 4.熱氫處理是指將適量的氫作為臨時(shí)合金元素引入材料中，從而顯著(zhù)改善其熱塑性及微觀(guān)組織的技術(shù)。采用熱氫處理既能大幅降低擴散焊所需的溫度，又能有效改善擴散焊接頭性能。然而氫在高真空和擴散焊溫度范圍內容易逸出，使置氫的效果大打折扣，采用脈沖大電流快速加熱，則能有效抑制氫的逸出，充分發(fā)揮置氫處理的作用，實(shí)現脈沖大電流促進(jìn)置氫鈦合金的低溫、高效和高強度擴散焊。 5.中國航空制造技術(shù)研究院岳喜山等研究了鈦合金多層板的焊接方法及鈦合金多層板，設計鈦合金板為tc4或tc1，厚度在0.5 ? 2mm，擴散焊加熱溫度為800 ? 900℃，保溫時(shí)間為3 ? 5h，保溫完成后隨爐冷卻。拼焊后的多層板試樣，常溫拉伸強度達到990mpa以上，延伸率均高于8％，350℃高溫抗拉強度達到680mpa以上，延伸率大于11％。(岳喜山，靜永娟，高興強，潘鵬，鈦合金多層板的焊接方法及鈦合金多層板，2019,zl201711047660.5)。該工藝下擴散焊過(guò)程時(shí)間長(cháng)、溫度高和能耗高。 6.哈爾濱工業(yè)大學(xué)何鵬等引入置氫0.5wt％的ti6al4v中間層對tial基合金進(jìn)行了擴散焊研究。在850℃/15mpa/15min的擴散連接條件下，接頭剪切強度達到290mpa。與直接擴散連接相比，tial基合金的擴散焊參數明顯優(yōu)化，特別是焊接溫度降低了350℃，時(shí)間縮短了45min，壓力降低了15mpa。但是，僅僅對ti6al4v中間層置氫處理，未對tial基合金母材置氫處理，而且由于升溫速率慢，在升溫過(guò)程中氫有大量逸出，未充分發(fā)揮置氫促進(jìn)擴散