搜索热:失效分析 陶瓷
扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
以铌+铜为复合中间层扩散焊接钛合金/不锈钢接头的组织与性能
          
Microstructure and Property of Diffusion Welded Titanium Alloy/Stainless Steel Joint with Nb and Cu as Composite Interlayer

摘    要
以铌片+铜片为复合中间层材料,在Gleeble-1500型热力模拟试验机上对TC4钛合金和15-5PH不锈钢进行真空扩散焊,测试了接头的抗拉强度,观察了接头界面区和拉伸断口形貌并进行了微区成分分析。结果表明:铌+铜复合中间层可以有效阻碍钛合金和不锈钢之间钛、铁、铬元素的相互扩散;不锈钢/铜、铜/铌、铌/钛合金这3个界面通过原子扩散形成良好的连接,在铜/铌界面处局部生成的少量细小的铌铁金属间化合物对接头抗拉强度的影响不大,最高抗拉强度达到540 MPa;拉伸断裂时裂纹穿过铜层、铌层和金属间化合物扩展。
标    签 TC4钛合金   15-5PH不锈钢   真空扩散焊   复合中间层   TC4 titanium alloy   15-5PH stainless steel   vacuum diffusion welding   composite interlayer  
 
Abstract
With Nb sheet and Cu sheet as composite interlayer materials, the vacuum diffusion welding was carried out on TC4 titanium alloy and 15-5PH stainless steel on a Gleeble-1500 thermomechanical simulator. The tensile strength of the joint was tested. The morphology at the interface and of the tensile fracture of the joint was observed, and the micro area composition was analyzed. The results show that the composite interlayer of Nb and Cu was helpful to restrain the interdiffusion of Ti, Fe and Cr, which came from titanium alloy and stainless steel. The strong bonding at stainless steel/Cu, Cu/Nb and Nb/titanium alloy interfaces was formed by atomic diffusion. A small amount of fine Nb-Fe intermetallic compound was formed at the Cu/Nb interface, which had little effect on the tensile strength of the joint. The maximum tensile strength reached 540 MPa. During tensile fracture the cracks propagated through the Cu layer, the Nb layer and the intermetallic compounds.

中图分类号 TG457.1   DOI 10.11973/jxgccl201810015

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 物理模拟与数值模拟

基金项目 国家自然科学基金-河南省人才培养基金联合资助项目(U1204520);河南省高校创新人才支持计划项目(16HASTIT050);河南省国际科技合作计划项目(162102410023);河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目(2013GGJS-064)

收稿日期 2017/10/11

修改稿日期 2018/9/3

网络出版日期

作者单位点击查看

备注陈一帆(1992-),女,河南商丘人,硕士研究生

引用该论文: CHEN Yifan,ZHANG Zhanling,QIU Ranfeng. Microstructure and Property of Diffusion Welded Titanium Alloy/Stainless Steel Joint with Nb and Cu as Composite Interlayer[J]. Materials for mechancial engineering, 2018, 42(10): 77~80
陈一帆,张占领,邱然锋. 以铌+铜为复合中间层扩散焊接钛合金/不锈钢接头的组织与性能[J]. 机械工程材料, 2018, 42(10): 77~80


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】宋庭峰,蒋小松,莫德锋,等.不锈钢和钛合金异种金属焊接研究进展[J].材料导报,2015,29(11):81-87.
 
【2】GHOSH M, CHATTERJEE S. Characterization of transition joint of commercially pure titanium to 304 stainless steel[J]. Materials Characterization, 2002,48(5):393-399.
 
【3】霍立鹏,李京龙,李文亚,等.Ni+Cu中间层对TC4与1Cr18Ni9Ti扩散焊接头组织与强度的影响[J].稀有金属材料与工程,2008,37(增刊3):818-820.
 
【4】孙荣禄,张九海,黄喜东.钛-镍-不锈钢接头中元素的扩散及其对性能的影响[J].材料科学与工艺,1996,4(4):63-67.
 
【5】孙荣禄,张九海,黄喜东.中间过渡金属V+Cu对钛合金与不锈钢扩散焊接头性能的影响[J].焊接,1997(2):2-6.
 
【6】ZHAO D S, YAN J C, LIU Y J, et al. Interfacial structure and mechanical properties of hot-roll bonded joints between titanium alloy and stainless steel using niobium interlayer[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2014,24(9):2839-2844.
 
【7】赵东升,闫久春,王勇,等.采用铜和铌复合夹层的钛合金与不锈钢的真空热轧焊接[J].焊接学报,2006, 27(11):99-102.
 
【8】李鹏,李京龙,熊江涛,等.添加Ni+Nb中间层的钛合金与不锈钢扩散工艺研究[J].航空材料学报,2011,31(3):46-51.
 
【9】KUNDU S, GHOSH M, LAIK A, et al. Diffusion bonding of commercially pure titanium to 304 stainless steel using copper interlayer[J]. Materials Science and Engineering:A, 2005,407(1/2):154-160.
 
【10】KUNDU S, CHATTERJEE S. Interfacial microstructure and mechanical properties of diffusion-bonded titanium-stainless steel joints using a nickel interlayer[J]. Materials Science and Technology, 2006,425(1/2):107-113.
 
【11】BALASUBRAMANIAN M. Development of processing windows for diffusion bonding of Ti-6Al-4V titanium alloy and 304 stainless steel with silver as intermediate layer[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2015,25(9):2932-2938.
 
【12】刘彦峰,白佳铭,张美丽,等. TC4钛合金/304不锈钢异种材料扩散焊研究[J].兵器材料科学与工程,2017,40(3):86-90.
 
【13】GHOSH M, CHATTERJEE S. The effect of processing temperature on the structure and properties of the transition joint between Ti alloy and stainless steel[J]. Transactions of Indian Institute of Metals, 2003,56(3):197-203.
 
【14】李小强,李元元,邵明,等.加镍过渡层钛合金/不锈钢网的扩散连接技术[J].华南理工大学学报,2003,31(6):51-54.
 
相关信息
   标题 相关频次
 不同扩散焊工艺下以钽+铜为复合中间层的钛合金/不锈钢接头性能
 10
 以NiCr合金为中间层电阻点焊钛与不锈钢接头的组织与剪切力
 4
 C72900铜合金与15-5PH不锈钢的动态力学性能及本构关系
 2
 TC4钛合金/不锈钢真空钎焊接头的界面组织及抗剪强度
 2
 TC4钛合金半球零件超塑成形的有限元模拟
 2
 TC4钛合金棒材的高温蠕变性能
 2
 TC4钛合金棒材拉伸试验结果的不确定度评定
 2
 TC4钛合金棒材室温拉伸强度偏低的原因
 2
 TC4钛合金棒料亮条纹缺陷分析
 2
 TC4钛合金表面低压渗氮层的显微组织与耐磨性能
 2
 TC4钛合金表面化学镀Ni-P-MoS2复合镀层
 2
 TC4钛合金表面渗锆层的显微组织与摩擦磨损性能
 2
 TC4钛合金的高温氧化动力学行为
 2
 TC4钛合金蜂窝芯的扩散连接/拉伸成形工艺
 2
 TC4钛合金高锁螺栓发生异常双剪断裂原因
 2
 TC4钛合金厚板潜弧焊接头的显微组织
 2
 TC4钛合金绝热剪切行为的数值模拟
 2
 TC4钛合金疲劳寿命不确定度评定
 2
 TC4钛合金相变温度的测定与分析
 2
 TC4钛合金应变疲劳试样的机加工工艺及疲劳试验
 2
 TC4钛合金在溴化锂水溶液中的空蚀行为
 2
 不同材料和刀尖圆弧半径刀具加工TC4钛合金的表面质量及刀具磨损行为
 2
 测定TC4钛合金β相转变温度的金相法和差示扫描量热法的对比
 2
 超声冲击结合电火花沉积的表面处理对TC4钛合金耐蚀性的影响
 2
 超声辅助对TC4钛合金磨削力的影响
 2
 超塑性TC4钛合金板晶粒的金相显示方法
 2
 电化学抛光和阳极氧化处理后TC4钛合金表面的生物活性
 2
 电子束选区熔化成形TC4合金的显微组织及硬度
 2
 定位集中度对TC4钛合金环形压力容器声发射严重性评价的影响
 2
 焊接参数对TC4钛合金线性摩擦焊焊缝成形的影响
 2