精密成形工程

作者：郭琛骏, 孙逸翔, 裴夤崟, 秦建, 李文彬, 马运五

单位：1.中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司 高性能新型焊接材料全国重点实验室,郑州 450001;<br>2.上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240

关键词：Ti6Al4V合金,钎焊,蜂窝结构,微观组织演变,力学性能

基金：国家重点研发计划（2022YFB3402203）; 河南省重点研发项目（221111520100,241111233300）

目的 研究Cu、Zr含量对Ti-Zr-Cu-Ni钎料钎焊TC4蜂窝组织及性能的影响。方法 通过SEM、XRD和力学试验机等表征手段,发现钎焊接头主要由&#x003b1;-Ti+&#x003b2;-Ti及(Ti,Zr)2(Cu,Ni)等金属间化合物（IMCs）组成。随着Cu、Zr含量的增加,钎料对母材的溶蚀加剧,其中高Cu钎料容易在母材与钎缝区域的连接表面发生偏析产生Ti2Cu等金属间化合物,而高Zr钎料则易在整个钎缝及钎角区域产生Zr2Ni, Zr2Cu等IMCs,从而影响接头的力学性能。结果 Zr比Cu更易扩散至母材形成IMCs,通过调控Cu、Zr含量,可优化IMCs的形成,从而提升接头力学性能。力学测试结果显示,富Cu钎料的最大拉脱强度为22.0 MPa,富Zr钎料的最大抗剪切强度为6.9 MPa。结论 富Cu钎料易生成Ti2Cu,富Zr钎料易生成Zr2Ni、Zr2Cu等金属间化合物。这些金属间化合物降低了焊后残余应力并阻碍了裂纹扩展,从而提高了钎焊接头的力学性能。

来源：2025年第6期

《精密成形工程》期刊编辑部

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