BNi-2非晶钎料钎焊高铌TiAl合金与GH3536合金接头组织与性能

胡胜鹏,李文强,付伟,,宋晓国,,*,龙伟民,曹健,

1. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨 150001 2. 哈尔滨工业大学(威海) 山东省特种焊接技术重点实验室,威海 264209 3. 郑州机械研究所有限公司 新型钎焊材料与技术国家重点实验室,郑州 450001

随着航空航天工业的迅速发展,对高温复合结构的轻量化要求越来越高。GH3536合金是我国自主研发的镍基高温合金,其含Fe量较高并主要通过Cr、Mo元素固溶强化获得,该合金具有优异的高温强度、耐腐蚀性和抗氧化性,可以在900 ℃以下长期使用,短时工作温度可达到1 080 ℃,广泛应用于航空发动机燃烧室、涡轮盘、热防护系统等高温部件[1-2]。相比传统的高温合金,TiAl基合金兼具金属的高温韧性和陶瓷的高温强度,在航空航天领域具有巨大的应用潜力[3-5]。高铌TiAl合金作为一种新型TiAl基合金,不仅具有低密度、高比强度、比刚度以及良好的抗氧化性和抗蠕变性,而且具备较好的室温塑性和高温强度[6-7]。因此,实现GH3536合金与高铌TiAl合金的可靠连接有望推进高温复合结构的轻量化进程。

GH3536合金化程度高,采用熔化焊时在熔合区和热影响区容易出现结晶裂纹[8-10]。同时,由于TiAl基合金具有较低的室温塑性和高的裂纹敏感性,同样不适用于熔化焊等工艺方法[11]。钎焊具有重复性好、操作简单、对母材合金基体的热冲击较小等优势[12]。因此,在多种焊接技术中,钎焊已成为连接镍基高温合金与TiAl合金最有效的方法之一。

相关学者已分别采用Ag基和Ti基钎料开展镍基合金与TiAl基合金的钎焊连接研究。……