鈦(tai)合金(jin)(jin)具有高(gao)的比強度(du)(du)(du)、優異的抗疲勞性(xing)和耐蝕性(xing)等(deng)(deng)突出優點而被廣泛應(ying)(ying)用于(yu)航空產品中,如(ru)飛機(ji)機(ji)架和航空發動機(ji)等(deng)(deng),特別是對于(yu)高(gao)強度(du)(du)(du)鋼以及鋁(lv)合金(jin)(jin)因質量、強度(du)(du)(du)、抗蝕性(xing)或(huo)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)等(deng)(deng)綜合性(xing)能不能滿足要求的部件(jian)。在(zai)(zai)很(hen)多情況下,都(dou)會涉及到航空鈦(tai)合金(jin)(jin)自身之間(jian)或(huo)與鋁(lv)、不銹鋼、鈦(tai)鎳合金(jin)(jin)等(deng)(deng)異種材(cai)(cai)料的連接(jie)問(wen)題。鈦(tai)及其(qi)合金(jin)(jin)會在(zai)(zai)750～1040℃溫(wen)度(du)(du)(du)范圍內發生同素異構轉變(bian),由(you)具有密排六(liu)方結(jie)構的α相(xiang)(xiang)轉變(bian)成(cheng)具有體(ti)心立(li)方結(jie)構的β相(xiang)(xiang)。當加熱溫(wen)度(du)(du)(du)接(jie)近或(huo)者超過(guo)α相(xiang)(xiang)→β相(xiang)(xiang)的轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)(du)時,β相(xiang)(xiang)的晶粒尺寸會急劇變(bian)大,顯微組(zu)織顯著粗化(hua),使材(cai)(cai)料性(xing)能下降。在(zai)(zai)這種溫(wen)度(du)(du)(du)下對鈦(tai)合金(jin)(jin)進行焊接(jie)會使焊縫接(jie)頭的塑性(xing)大大降低。另外,在(zai)(zai)釬(han)(han)焊過(guo)程中,釬(han)(han)料會和母(mu)材(cai)(cai)發生擴(kuo)散反應(ying)(ying),在(zai)(zai)界面處生成(cheng)脆性(xing)的金(jin)(jin)屬間(jian)化(hua)合物,致使焊縫存在(zai)(zai)較大的開裂傾向(xiang),使接(jie)頭性(xing)能惡化(hua)。為(wei)了避免(mian)對母(mu)材(cai)(cai)性(xing)能造成(cheng)損傷并提高(gao)焊接(jie)接(jie)頭的性(xing)能,應(ying)(ying)該將鈦(tai)合金(jin)(jin)的釬(han)(han)焊溫(wen)度(du)(du)(du)控(kong)制在(zai)(zai)β相(xiang)(xiang)轉變(bian)溫(wen)度(du)(du)(du)以下,即(ji)在(zai)(zai)800℃以下進行中溫(wen)釬(han)(han)焊。

　　一、選擇合適的釬料

　　適合(he)鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)中溫(wen)(wen)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)的(de)(de)金(jin)(jin)屬基釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)主要有三(san)大類:銀(yin)基、鋁(lv)基、鈦(tai)-鋯基釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)。其中,鋁(lv)基釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度較低,遠(yuan)低于鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)α相(xiang)→β相(xiang)的(de)(de)轉變溫(wen)(wen)度,與鈦(tai)基體相(xiang)互作用(yong)(yong)小,無明顯的(de)(de)溶蝕和擴散(san),而(er)且價格便宜(yi),加工性(xing)能優(you)良,低熔(rong)點(dian)、成(cheng)本(ben)低廉,故具(ju)(ju)有較好的(de)(de)發展(zhan)和應用(yong)(yong)前景。近年來(lai),納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)多層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo)(mo)復合(he)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)引起重視(shi)。由于納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)粒子相(xiang)對(dui)于傳統的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)粉體或者塊體材料(liao)而(er)言具(ju)(ju)有熔(rong)點(dian)低、活性(xing)高(gao)等特性(xing),可以通(tong)過在釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)中加入納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)級顆粒制(zhi)成(cheng)納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)多層(ceng)(ceng)復合(he)膜(mo)(mo)(mo)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)來(lai)降(jiang)低釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)熔(rong)點(dian)。據(ju)(ju)報道,通(tong)過交替濺射沉積(ji)銀(yin)-銅(tong)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)層(ceng)(ceng)和碳(tan)擴散(san)阻礙層(ceng)(ceng),制(zhi)備(bei)了銀(yin)-銅(tong)/碳(tan)納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)多層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo)(mo)復合(he)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao),與傳統的(de)(de)金(jin)(jin)屬基銀(yin)-銅(tong)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)相(xiang)比,熔(rong)點(dian)下(xia)降(jiang)了約50℃,釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度下(xia)降(jiang)了40～50℃;采用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)磁控濺射AlSi12納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)涂層(ceng)(ceng)及(ji)AlN擴散(san)阻礙層(ceng)(ceng),制(zhi)備(bei)AlN/AlSi納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)多層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo)(mo)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao),當納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)涂層(ceng)(ceng)厚度達到2～3nm 時,納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)多層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo)(mo)復合(he)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)的(de)(de)熔(rong)點(dian)比無納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)涂層(ceng)(ceng)的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)下(xia)降(jiang)了約230℃。另據(ju)(ju)報道,鋁(lv)-鎳活性(xing)納(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)多層(ceng)(ceng)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao),其釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度與傳統釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)相(xiang)比,降(jiang)低了130℃左右。

　　二、改進釬焊技術

　　采用物(wu)理氣(qi)相沉(chen)積(ji)(ji)技術可以在母材(cai)表(biao)面(mian)沉(chen)積(ji)(ji)金屬涂層(ceng)作為(wei)釬(han)(han)焊(han)(han)反應(ying)層(ceng),在爐中進行(xing)釬(han)(han)焊(han)(han)時,反應(ying)層(ceng)能(neng)與基體形成低熔點(dian)的共(gong)晶(jing)或亞(ya)共(gong)晶(jing)組織,有效降(jiang)低釬(han)(han)焊(han)(han)溫度,減少(shao)高(gao)溫釬(han)(han)焊(han)(han)產生的脆性(xing)金屬間化(hua)合物(wu),減少(shao)接(jie)頭裂紋和氣(qi)孔(kong),提(ti)高(gao)接(jie)頭的致密性(xing)及力(li)學(xue)性(xing)能(neng)。據(ju)報道,以銅作為(wei)陰極材(cai)料,在鈦(tai)表(biao)面(mian)通(tong)過離子濺(jian)射沉(chen)積(ji)(ji)一定厚度的銅涂層(ceng)作為(wei)釬(han)(han)焊(han)(han)反應(ying)層(ceng),釬(han)(han)焊(han)(han)接(jie)頭的強(qiang)度隨著(zhu)銅涂層(ceng)的擴散消失而逐漸增大。近(jin)年來(lai)的另一個研究(jiu)動態是(shi)把(ba)多種釬(han)(han)焊(han)(han)技術結合起來(lai),如超聲波(bo)感應(ying)釬(han)(han)焊(han)(han)連(lian)接(jie),超聲輔助激光釬(han)(han)焊(han)(han)等。