第32卷第10期 2011年10月
焊接学报
TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTION
Vol.32No.10
2011
October
置氢TC4钛合金与C/SiC复合材料钎焊接头
界面组织和结构
王宇欣2，张丽霞，王军，冯吉才！（1.哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室，哈尔滨150001： 2.中国核电工程有限公司核设备所工程焊接室，北京，100840）
摘要：采用AgCu箔片对不同置氢含量的TC4钛合金与C/SiC复合材料进行了钎焊连接，借助SEM，EDS，XRD等分析手段对接头的微观组织、界面结构进行研究，并分析了钎焊工艺参数的影响，结果表明，钎焊温度810℃，保温时间10min时，置氢含量 0.3%的接头界面结构为置氢钛合金/针状韦德曼组织/Ti（s.s）+Ti,Cu过共析组织 Ti,Cu+TiCu+Ti,Cu,扩散带/Ags.s）+Cu（s.s)/Ti,Cu+Ti,Si,/TiC/复合材料.不同氢含量下接头的界面产物基本相同，但接头反应层总厚度随置氢含量的增加而增大，随着钎焊温度升高或时间延长，复合材料侧Ti,Si，等化合物逐渐增多，TiC反应层变得连续且厚度增加
关键调：置氢钛合金；复合材料；真空钎焊：界面结构
中图分类号：TG454 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253-360X(2011)10-0105-04
王宇欣
为0.10.20.3，0.4，0.5（质量分数，%）的TC4钛合金与C/SiC复合材料.普通TC4钛合金化学成分
钛合金热氢处理技术（THT)基于氢在钛合金中溶解及反应具有可逆性的原理，将氢作为临时合金元素，通过改变钛合金的相组成和微观结构来改善其加工性能，因而受到国内外广泛关注，目前对置氢钛合金的研究主要集中在置氢与除氢基础理论[2,3]、氢对钛合金热塑性[4]、热加工性[3]的影响等方面对其连接方面的研究很少，且仅限于自身连接[6,]，其与陶瓷或复合材料连接的文章还未见报道
碳纤维增韧碳化硅基（C/SiC）复合材料具有优异的耐高温强度，良好的耐蚀、耐磨及抗氧化性，是新一代航空航天发动机、先进火箭推力室等高温场合重要的结构材料8)，文中对置氢TC4钛合金与 C/SiC复合材料进行钎焊连接，研究钎焊接头的界面结构，并分析了工艺参数对界面组织的影响，为置
氢TC4钛合金与异种材料的连接提供技术参考 1试验方法
试验采用普通TC4钛合金以及置氢含量分别
收稿日期：2010-05-16 万方数据
如表1所示.C/SiC复合材料为三维四向编织碳纤维后化学气相沉积SiC所得碳纤维体积分数为 46%，C/SiC复合材料密度为2.0g/cm，气孔率为 13%，室温抗弯强度约为400MPa.试验采用Ag72-Cu28共晶箱片为钎料，箔片厚度为0.1mm
表1普通TC4钛合金主要成分（质量分数，%）
CompositionofTC4 titaniumalloy
Table1
AI
V
5.5-6.8
3.5~4.5
Fe <0.30
IS 0.15
0
T
<0.2
余量
试验用TC4钛合金尺寸为10.0mm×10.0mm x2.0mm，C/SiC复合材料的尺寸为5.5mm×5.0 mmx3.0mm.钎焊前，将所有待焊试样放人丙酮中超声清洗.钎焊在Centorr6-1650-15T真空热压炉内进行，真空度小于1×10-*Pa，钎焊温度为820~ 940℃，保温时间5~30min，升温速率30℃/min，降温速率10℃/min.将钎焊接头沿轴截面切开，用砂纸打磨后抛光，利用扫描电子显微镜（SEM，S-4700）对接头界面组织进行观察，利用能谱仪（EDS， TN-4700)对局部区域进行分析.将钎焊接头逐层剥离，利用X射线衍射仪（XRD，D/maxb）判定接头的