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塑性工程学报2025年第04期:Ti60钛合金扩散连接边界缺陷研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张俊杰;殷宏亮;辛吉;柴尚森;武永;

单位:南京航空航天大学机电学院;空军装备部驻北京地区第二军事代表室;

摘要:采用实验与仿真相结合的方法探究了Ti60钛合金扩散连接边界缺陷形成机理以及边界缺陷对扩散连接接头力学性能的影响。在温度910~970℃,时间1~3 h,压力1~4 MPa的条件下制备了Ti60钛合金扩散连接试样,研究了扩散界面的显微组织、剪切强度与剪切断口形貌,并利用ABAQUS有限元仿真软件分析了扩散连接过程中Ti60钛合金的蠕变行为。结果表明,随扩散温度的升高与时间的延长,接头剪切强度增大。随扩散压力的升高,剪切强度先增大后减小,且边界区域剪切强度低于中心区域。这是由于扩散连接接头边界区域发生塑性应变与应力集中,导致扩散界面产生了未焊合、凹陷、裂纹与晶粒粗大等边界缺陷,降低了扩散连接接头性能。通过对比分析,Ti60钛合金扩散连接的最佳工艺参数为950℃、2 MPa、2 h。

关键词:Ti60钛合金;;扩散连接;;边界缺陷;;剪切强度

基金资助:工信部制造业高质量发展专项(2023ZY01010-05)