精密成形工程

作者：邓嘉豪, 陈玉华, 谢吉林, 刘冠鹏, 王善林, 张体明

单位：南昌航空大学 高端装备极端制造技术江西省重点实验室,南昌 3300631

关键词：单相NiTi,双相NiTi,电磁脉冲焊,Ti6Al4V,界面形貌

基金：国家自然科学基金（52175326,U24A20117）; 江西省自然科学基金（20242BAB23042）; 江西省赣鄱英才计划（gpyc20240080）

目的 采用电磁脉冲焊接技术对NiTi/Ti6Al4V异种材料进行焊接,对比分析单相NiTi和双相NiTi与Ti6Al4V的焊接效果,研究焊接工艺参数对NiTi/Ti6Al4V电磁脉冲焊接接头界面形貌和力学性能的影响。方法 采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和常温拉伸试验等手段研究不同原始组织的NiTi/Ti6Al4V电磁脉冲焊接效果,并分析双相NiTi/Ti6Al4V焊接接头的界面结构、元素分布、力学性能和断口形貌。结果 由于脆性IMCs和热膨胀差异,单相NiTi/Ti6Al4V发生界面失效;双相NiTi通过B19'→B2相变实现了热膨胀匹配,降低了应力,实现了冶金结合。双相NiTi/Ti6Al4V电磁脉冲焊接头界面波形以不规则的波形界面和剪切波界面为主,斜碰撞的碰撞速度切向分量在界面处引起了一系列的不稳定运动,界面剪切形成不规则的波状界面;在高速剪切作用下,界面失稳并逐渐演化为剪切波,焊接接头过渡层中的脆性金属间化合物恶化了接头的力学性能。双相NiTi/Ti6Al4V接头的力学性能达到母材力学性能的26.6%,接头断裂在界面,发生以韧性为主的韧-脆混合断裂。结论 在单相NiTi/Ti6Al4V焊接过程中,发生了界面失效。剪切波提高了双相NiTi/Ti6Al4V接头的力学性能,过渡层中的脆性金属间化合物降低了接头的力学性能。

来源：2026年第2期

《精密成形工程》期刊编辑部

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