CN103785944B - 一种高Nb-TiAl合金扩散连接方法 - Google Patents

一种高Nb-TiAl合金扩散连接方法 Download PDF

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Abstract

一种高Nb-TiAl合金扩散连接方法，首先在较低温度下对锻态高Nb-TiAl合金进行真空扩散连接，随后对扩散连接试样进行真空退火处理。本发明有效利用了高Nb-TiAl合金真空扩散连接与真空退火处理的组合，显著提高了高Nb-TiAl合金扩散连接接头质量，并可控制焊件的显微组织结构。同时，扩散连接工艺过程中施加了低于合金流变应力的轴向压应力，避免了材料在扩散连接过程中的变形。本发明所得到的扩散连接接头显微组织无未闭合孔洞，且焊缝界面完全消失，组织演化完全，扩散连接接头质量高。

Description

一种高Nb-TiAl合金扩散连接方法
技术领域
本发明涉及TiAl合金固态焊接领域，具体是一种用于降低高Nb-TiAl合金扩散连接温度，提高扩散连接质量，简化扩散连接工艺的扩散连接方法。
背景技术
TiAl合金，尤其是高Nb-TiAl合金（Nb的原子百分比为5%-10%，），凭借其低密度、良好的高温性能在航空航天发动机上极具有应用潜力，但TiAl合金的加工性能较差，难以制备复杂的结构件，限制了TiAl合金在工程中的实际应用。因此研究TiAl合金的连接技术对推进其实用化有着重要的作用。目前TiAl合金的焊接方法主要包括氩弧焊接、电子束焊接、激光焊接等熔焊方法和扩散焊、钎焊等固态焊接方法。在熔焊过程中易引起界面处组织改变，产生夹杂、疏松、热应力等缺陷。钎焊由于使用温度较低，不能满足TiAl合金在高温下的使用要求。相比较而言扩散连接技术是适合TiAl合金制备复杂整体机构件的重要成型手段，在满足结构设计和制造要求的同时可以提高材料的利用率，连接过程中可以有效避免熔焊所产生的缺陷，因而国内外学者对钛铝合金的扩散连接技术进行了大量的研究。
文献“TheinfluenceofinitialmicrostructuresonthediffusionbondinginterfaceofhighNbcontainingTiAlalloy,YinghaoWang,XianshengQi,XianlinMeng,WenbinLi,ChuanyunWang,HongchaoKouandJinshanLi.:AdvancedMaterialsResearchVols.753-755(2013)pp396-401”对具有不同初始显微组织的高Nb-TiAl合金的扩散连接进行了研究。研究表明，具有全片层组织的高Nb-TiAl合金在950℃-30MPa-45min的扩散连接工艺下，焊接质量较差，焊缝明显，界面处组织未发生演化。欲得到较好的焊接质量，需提高扩散连接温度。许多其他文献如“Diffusion-bondingofTiAl.Yan,P.andE.Wallach,Intermetallics,1993.1(2):p.83-97.”等研究表明，要想获得无未闭合孔洞的钛铝合金的扩散连接接头，扩散连接温度要在975℃-1200℃之间，具体扩散连接温度要根据扩散连接时间和压力而定。扩散连接温度过高，不仅对扩散连接设备要求提高，而且增加了扩散连接成本，不利于扩散连接技术在钛铝合金典型构件中的应用。
文献“Diffusionbondingofinvestmentcastγ-TiAl,Cam,GandM.:Journalofmaterialsscience,1999.34(14):p.3345-3354.”对铸态γ-TiAl的扩散连接进行了研究，研究表明在1000℃-1100℃压力为20-40MPa条件下保压3个小时，可以获得无未闭合孔洞的焊接接头，但接头处焊缝仍然明显，经1430℃热处理后焊缝消失，扩散连接质量得到较大的提高。但是热处理温度过高，所获得的组织较粗大，降低了焊件的力学性能。
哈尔滨工业大学在公开号为CN101176946A的发明中提出一种以置氢钛或钛合金箔作为TiAl合金中间层的真空扩散连接技术，该方法采用置氢钛或钛合金作为中间层，有利于界面处元素的扩散及氧化膜的去除，提高了TiAl合金扩散连接接头质量。然而，接头处形成Ti3Al+TiAl双相(α2+γ)组织，虽然强度较高，但由于焊缝处组织与母材组织不同，易在扩散连接界面处萌生裂纹，使构件的力学性能下降。且扩散连接前，需对钛或钛合金进行置氢处理，增加了扩散连接工艺的复杂程度及成本，不利于工程化应用。
文献“Diffusionbondingofgamma-TiAlusingmodifiedTi/Alnanolayers,DuarteLI,VianaF,RamosAS,VieiraMT,LeinenbachC,KlotzUE,VieiraMF.:JournalofAlloysandCompoundsVol.536(2012),p.424-427.”对添加Ti/Al纳米中间层的γ-TiAl合金的扩散连接进行了研究，扩散连接工艺为900℃-50MPa-1h，由于Ti/Al纳米中间层的添加，扩散连接温度得到降低，但是Ti/Al纳米中间层的添加使扩散连接接头处形成复杂组织结构，降低了扩散连接接头质量。且Ti/Al纳米中间层的添加使扩散连接工艺复杂化，增加了成本。
TiAl合金高温性能优异，添加5%-10%的Nb后所形成的高Nb-TiAl合金的高温性能得到进一步的提高，在1000℃时屈服强度在200MPa左右，因此在1000℃以下对高Nb-TiAl合金进行扩散连接时，难以获得扩散连接质量良好的扩散连接接头。但在1000℃以上对高Nb-TiAl合金进行扩散连接对扩散连接设备要求苛刻，一般设备难以达到要求。同时高Nb-TiAl合金由于高温时结构稳定，对其直接进行扩散连接时，界面处组织演化困难，焊缝难以闭合，接头处焊接质量较差。添加中间层及对待焊表面进行焊前处理，虽然可以降低扩散连接温度，但是添加中间层使扩散连接工艺复杂化，增加扩散连接成本，这将限制扩散连接在高Nb-TiAl合金中的应用。
发明内容
为了解决高Nb-TiAl合金真空扩散连接过程中的扩散连接温度高、扩散连接接头质量差、扩散连接工艺复杂的问题，本发明提出了一种高Nb-TiAl合金扩散连接方法。
本发明的具体过程是：
步骤1：试样连接表面的处理。依次采用240#、400#、600#、800#、1000#和1500#SiC水砂纸对试样表面进行打磨，消除待连接表面的明显划痕后采用1.5#金刚石研磨膏进行机械抛光，使待连接表面呈现镜面效果，随后将试样浸入无水乙醇中超声波除油处理5min，并置于无水乙醇中保存。
步骤2：真空扩散连接。将待连接试样按连接要求组合后放入真空扩散焊机内实施扩散连接。在实施扩散连接时，将真空扩散焊机炉腔抽真空至5×10-3Pa。以10℃/min的升温速率使真空扩散焊机炉腔温度升至900～950℃。对连接试样施加30～40MPa的轴向压力并保温保压45～60min。当保温保压结束后，连接试样随炉冷却至室温。完成对连接试样的真空扩散连接，得到无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样。在所述真空扩散连接过程中，保持真空扩散焊机的真空度。
步骤3：真空退火处理。对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样实施真空退火处理。具体过程是：将连接好的高Nb-TiAl合金试样放入真空热处理炉中，并对真空热处理炉抽真空至5×10-2Pa，真空热处理炉抽真空达到5×10-2Pa时开始对真空热处理炉梯度加热至1135～1300℃。当真空热处理炉的炉温升至所需温度时，保温2～12h。保温结束后，所述高Nb-TiAl合金试样随炉冷却至室温，获得经过优化的扩散连接的高Nb-TiAl合金试样。在所述真空退火过程中，保持真空热处理炉的真空度。
所述真空退火处理中对真空热处理炉梯度加热的过程是：以5℃/min升温速率，使真空热处理炉的炉温由室温升至500℃；继续以10℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至800℃；继续以5℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1000℃；继续以3℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1135～1300℃。
本发明分为两步：首先在较低温度下对锻态高Nb-TiAl合金进行真空扩散连接，随后对扩散连接试样进行真空退火处理。
由于所采取的技术方案，使本发明取得了以下有益效果：
1、高Nb-TiAl合金的焊接性能较差，获得无缺陷的扩散连接接头时所需要的扩散连接温度一般在1000℃以上，对扩散连接设备要求较高。为降低高Nb-TiAl合金的扩散连接温度、获得高质量的高Nb-TiAl合金扩散连接接头、简化扩散连接工艺，本发明采用扩散连接加真空退火的工艺。首先将锻态高Nb-TiAl合金在900-950℃进行扩散连接，随后在1135-1300℃进行真空退火处理，以获得高质量的高Nb-TiAl合金扩散连接接头及所需要的组织（如双态组织、近片层组织、全片层组织）。经900-950℃扩散连接后，可以获得无未闭合孔洞的扩散连接接头，在1135-1300℃真空退火时，高Nb-TiAl合金发生再结晶或相变，晶粒的形核与长大将逐渐吞噬扩散连接接头处焊缝，这有利于高Nb-TiAl合金扩散连接接头处组织的演化和焊缝的消失。进而获得高质量的高Nb-TiAl合金扩散连接接头。同时，本发明采用传统的真空退火工艺提高高Nb-TiAl合金扩散连接接头质量，未进行复杂焊前处理，未添加中间层，简化了扩散连接工艺，降低了加工成本，有利于扩散连接技术在高Nb-TiAl合金构件成形过程中的应用。
2、本发明工艺曲线如附图1和2所示，分析可知，本发明有效利用了高Nb-TiAl合金真空扩散连接与真空退火处理的组合，显著提高了高Nb-TiAl合金扩散连接接头质量，并可控制焊件的显微组织结构。同时，扩散连接工艺过程中施加了低于合金流变应力的轴向压应力，避免了材料在扩散连接过程中的变形。这表明本发明适用于钛铝合金整体构件制造。
3、本发明所得到的扩散连接接头显微组织如附图3所示，与附图4所示的通过常规扩散连接工艺制备的接头显微组织相比，本发明制备的扩散连接接头不仅无未闭合孔洞，且焊缝界面完全消失，组织演化完全，扩散连接接头质量高。
附图说明
附图1是本发明的扩散连接工艺曲线图。
附图2是本发明的真空退火处理工艺曲线图。
附图3是本发明得到的高Nb-TiAl合金扩散连接接头显微组织照片，标识1为焊缝。扩散连接工艺为950℃-30Mpa-45min，再结晶退火工艺为1135℃保温12h。
附图4是仅采用直接扩散连接工艺获取的高Nb-TiAl合金扩散连接接头显微组织照片，标识2为焊缝。其扩散连接工艺为1135-40MPa-45min。
附图5是本发明的流程图。
具体实施方式
本发明提供的三组实施例中所使用的TiAl合金为高Nb-TiAl合金，其名义成分的原子百分比为Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.1Y，通过各实施例分别对2片尺寸为Φ15×3的高Nb-TiAl合金锻态试样圆柱底面进行连接，并将连接好的试样在真空热处理炉中进行真空退火处理，获得了高质量的高Nb-TiAl合金扩散连接接头。
实施例一
本实施例的具体过程是：
步骤1：试样连接表面的处理。依次采用240#、400#、600#、800#、1000#和1500#SiC水砂纸对试样表面进行打磨，消除待连接表面的明显划痕后采用1.5#金刚石研磨膏进行机械抛光，使待连接表面呈现镜面效果，随后将试样浸入无水乙醇中超声波除油处理5min，并置于无水乙醇中保存。
步骤2：真空扩散连接。将待连接试样按连接要求组合后放入真空扩散焊机内实施扩散连接。在实施扩散连接时，将真空扩散焊机炉腔抽真空至5×10-3Pa。以10℃/min的升温速率使真空扩散焊机炉腔温度升至950℃。通过真空扩散焊机的石墨压头对连接试样施加30MPa的轴向压力并保温保压45min。当保温保压结束后，连接试样随炉冷却至室温。完成对连接试样的真空扩散连接，得到无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样。在所述真空扩散连接过程中，保持真空扩散焊机的真空度。
步骤3：真空退火处理。对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样实施真空退火，以对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样的显微组织与性能进行优化。所述对无未闭合孔洞高Nb-TiAl合金扩散连接试样的真空退火处理是在真空热处理炉中实施，具体过程是：
将连接好的高Nb-TiAl合金试样放入真空热处理炉中，并对真空热处理炉抽真空至5×10-2Pa，真空热处理炉抽真空达到5×10-2Pa时开始对真空热处理炉梯度加热，其加热过程是：以5℃/min升温速率，使真空热处理炉的炉温由室温升至500℃；继续以10℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至800℃；继续以5℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1000℃；继续以3℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1135℃。当真空热处理炉的炉温升至1135℃时，保温12h。保温结束后，所述高Nb-TiAl合金试样随炉冷却至室温，获得经过优化的扩散连接的高Nb-TiAl合金试样。在所述真空退火处理过程中，保持真空热处理炉的真空度。
对得到的高Nb-TiAl合金扩散连接连接试样沿垂直于连接界面方向切取试样并观察界面处显微组织。本实施例中界面显微组织如附图3所示。由附图3可知，在1135℃真空退火后，扩散连接接头由锻态组织转变为具有β相的双态组织，焊缝完全消失。通过与附图4所示试样界面对比可知，采用该方法获得的高Nb-TiAl合金扩散连接接组织演化完全，可以获得性能优良的高Nb-TiAl合金扩散连接接头。
实施例二：
本实施例的具体过程是：
步骤1：试样连接表面的处理。高Nb-TiAl合金锻态试样待连接表面的处理。依次采用240#、400#、600#、800#、1000#和1500#SiC水砂纸对试样表面进行打磨，消除待连接表面的明显划痕后采用1.5#金刚石研磨膏进行机械抛光，使待连接表面呈现镜面效果，随后将试样浸入无水乙醇中超声波除油处理5min，并置于无水乙醇中保存。
步骤2：真空扩散连接。将待连接试样按连接要求组合后放入真空扩散焊机内实施扩散连接。在实施扩散连接时，将真空扩散焊机炉腔抽真空至5×10-3Pa。以10℃/min的升温速率使真空扩散焊机炉腔温度升至900℃。通过真空扩散焊机的石墨压头对连接试样施加40MPa的轴向压力并保温保压60min。当保温保压结束后，连接试样随炉冷却至室温。完成对连接试样的真空扩散连接，得到无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样。在所述真空扩散连接过程中，保持真空扩散焊机的真空度。
步骤3：真空退火处理。对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样实施真空退火，以对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样的显微组织与性能进行优化。所述对无未闭合孔洞高Nb-TiAl合金扩散连接试样的真空退火处理是在真空热处理炉中实施，具体过程是：
将连接好的高Nb-TiAl合金试样放入真空热处理炉中，并对真空热处理炉抽真空至5×10-2Pa，真空热处理炉抽真空达到5×10-2Pa时开始对真空热处理炉梯度加热，其加热过程是：以5℃/min升温速率，使真空热处理炉的炉温由室温升至500℃；继续以10℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至800℃；继续以5℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1000℃；继续以3℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1300℃。当真空热处理炉的炉温升至1300℃时，保温2h。保温结束后，所述高Nb-TiAl合金试样随炉冷却至室温，获得经过优化的扩散连接的高Nb-TiAl合金试样。在所述真空退火处理过程中，保持真空热处理炉的真空度。
对得到的高Nb-TiAl合金扩散连接连接试样沿垂直于连接界面方向切取试样并观察界面处显微组织。结果表明本实施例获得的接头具有全片层组织，连接界面消失，组织演化完全，获得性能优良的高Nb-TiAl合金扩散连接接头。
实施例三：
本实施例的具体过程是：
步骤1：试样连接表面的处理。高Nb-TiAl合金锻态试样待连接表面的处理。依次采用240#、400#、600#、800#、1000#和1500#SiC水砂纸对试样表面进行打磨，消除待连接表面的明显划痕后采用1.5#金刚石研磨膏进行机械抛光，使待连接表面呈现镜面效果，随后将试样浸入无水乙醇中超声波除油处理5min，并置于无水乙醇中保存。
步骤2：真空扩散连接。将待连接试样按连接要求组合后放入真空扩散焊机内实施扩散连接。在实施扩散连接时，将真空扩散焊机炉腔抽真空至5×10-3Pa。以10℃/min的升温速率使真空扩散焊机炉腔温度升至925℃。通过真空扩散焊机的石墨压头对连接试样施加35MPa的轴向压力并保温保压50min。当保温保压结束后，连接试样随炉冷却至室温。完成对连接试样的真空扩散连接，得到无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样。在所述真空扩散连接过程中，保持真空扩散焊机的真空度。
步骤3：真空退火处理。对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样实施真空退火，以对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样的显微组织与性能进行优化。所述对无未闭合孔洞高Nb-TiAl合金扩散连接试样的真空退火处理是在真空热处理炉中实施，具体过程是：
将连接好的高Nb-TiAl合金试样放入真空热处理炉中，并对真空热处理炉抽真空至5×10-2Pa，真空热处理炉抽真空达到5×10-2Pa时开始对真空热处理炉梯度加热，其加热过程是：以5℃/min升温速率，使真空热处理炉的炉温由室温升至500℃；继续以10℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至800℃；继续以5℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1000℃；继续以3℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1250℃。当真空热处理炉的炉温升至1250℃时，保温10h。保温结束后，所述高Nb-TiAl合金试样随炉冷却至室温，获得经过优化的扩散连接的高Nb-TiAl合金试样。在所述真空退火过程中，保持真空热处理炉的真空度。
对得到的高Nb-TiAl合金扩散连接连接试样沿垂直于连接界面方向切取试样并观察界面处显微组织。结果表明采用该方法获得的高Nb-TiAl合金扩散连接接头具有双态组织，连接界面消失，组织演化完全，获得性能优良的高Nb-TiAl合金扩散连接接头。

Claims (1)

1.一种高Nb-TiAl合金扩散连接方法，其特征在于，具体过程是：
步骤1，试样连接表面的处理：
步骤2，真空扩散连接：将待连接试样按连接要求组合后放入真空扩散焊机内实施扩散连接；在实施扩散连接时，将真空扩散焊机炉腔抽真空至5×10-3Pa；以10℃/min的升温速率使真空扩散焊机炉腔温度升至900～950℃；对连接试样施加30～40MPa的轴向压力并保温保压45～60min；当保温保压结束后，连接试样随炉冷却至室温；完成对连接试样的真空扩散连接，得到无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样；
步骤3，真空退火处理：对得到的无未闭合孔洞的高Nb-TiAl合金扩散连接试样实施真空退火；具体过程是：将连接好的高Nb-TiAl合金试样放入真空热处理炉中，并对真空热处理炉抽真空至5×10-2Pa，真空热处理炉抽真空达到5×10-2Pa时开始对真空热处理炉梯度加热至1135～1300℃；在所述对真空热处理炉梯度加热过程中，保持对真空热处理炉的真空度；当真空热处理炉的炉温升至1135℃时，保温2～12h；保温结束后，所述高Nb-TiAl合金试样随炉冷却至室温，获得经过优化的扩散连接的高Nb-TiAl合金试样；所述真空退火处理中对真空热处理炉梯度加热的过程是：以5℃/min升温速率，使真空热处理炉的炉温由室温升至500℃；继续以10℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至800℃；继续以5℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1000℃；继续以3℃/min的升温速率使真空热处理炉的炉温升至1135～1300℃。
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CN105798449A (zh) * 2016-05-24 2016-07-27 哈尔滨工业大学（威海） 一种采用复合金属箔扩散连接高铌TiAl合金的方法
CN106141469B (zh) * 2016-07-14 2018-04-03 西北工业大学 TiAl合金涡轮与调质钢轴的摩擦‑扩散复合焊接方法
CN106271011B (zh) * 2016-09-12 2019-01-18 西北工业大学 γ-TiAl合金与TC17合金的固态连接方法
CN106808079B (zh) * 2017-01-11 2021-01-01 西北工业大学 一种TiAl合金与Ti2AlNb合金的扩散连接方法
CN106756695A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 西北工业大学 改善β凝固高Nb‑TiAl合金在水汽环境中脆性的热处理工艺
CN107081516A (zh) * 2017-03-20 2017-08-22 西南交通大学 一种制备TiAl合金与金属Nb扩散偶的方法
CN108856708B (zh) * 2017-05-09 2020-08-04 中国航空制造技术研究院 一种具有梯度组织的TiAl系材料及其制造方法
CN108772622A (zh) * 2018-05-07 2018-11-09 中国航发北京航空材料研究院 一种采用Ti箔作中间层的扩散焊连接方法
CN109590600B (zh) * 2019-02-02 2020-10-16 哈尔滨工业大学 一种搅拌摩擦工具辅助钛合金低温扩散连接的方法
CN110303236A (zh) * 2019-08-02 2019-10-08 中国兵器工业第五九研究所 一种用于钨或钨合金与高强度钢的热等静压扩散连接方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5165591A (en) * 1990-12-20 1992-11-24 Rolls-Royce Plc Diffusion bonding
US5226578A (en) * 1991-10-29 1993-07-13 Rolls-Royce Plc Method of manufacturing an article, a method of diffusion bonding and a vacuum chamber
CN102218592A (zh) * 2011-05-12 2011-10-19 西北工业大学 一种钛或钛合金与不锈钢的扩散焊方法
CN103286436A (zh) * 2013-05-28 2013-09-11 西北工业大学 一种获取高断裂韧性的tc18钛合金扩散连接方法
CN103317225A (zh) * 2013-05-28 2013-09-25 西北工业大学 一种用于tc18钛合金的真空扩散连接方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5165591A (en) * 1990-12-20 1992-11-24 Rolls-Royce Plc Diffusion bonding
US5226578A (en) * 1991-10-29 1993-07-13 Rolls-Royce Plc Method of manufacturing an article, a method of diffusion bonding and a vacuum chamber
CN102218592A (zh) * 2011-05-12 2011-10-19 西北工业大学 一种钛或钛合金与不锈钢的扩散焊方法
CN103286436A (zh) * 2013-05-28 2013-09-11 西北工业大学 一种获取高断裂韧性的tc18钛合金扩散连接方法
CN103317225A (zh) * 2013-05-28 2013-09-25 西北工业大学 一种用于tc18钛合金的真空扩散连接方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The influence of initial microstructures on the diffusion bonding interface of high Nb containing TiAl alloy;Yinghao Wang等;《Advanced Materials Research》;20131231;第396-401页 *

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