鈦合金(jin)(jin)(jin)具(ju)有高的(de)(de)(de)比強(qiang)(qiang)度、優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)抗疲勞性和耐(nai)蝕性等(deng)突出優(you)點而被廣泛應用于(yu)航空產品中,如飛機(ji)機(ji)架和航空發動機(ji)等(deng),特別是對(dui)于(yu)高強(qiang)(qiang)度鋼以及鋁合金(jin)(jin)(jin)因質量(liang)、強(qiang)(qiang)度、抗蝕性或(huo)(huo)高溫(wen)穩定性等(deng)綜合性能(neng)不(bu)能(neng)滿足要求的(de)(de)(de)部件(jian)。在(zai)(zai)很多情況下,都會涉及到航空鈦合金(jin)(jin)(jin)自身(shen)之間或(huo)(huo)與鋁、不(bu)銹鋼、鈦鎳合金(jin)(jin)(jin)等(deng)異(yi)(yi)種(zhong)材料(liao)的(de)(de)(de)連接問(wen)題(ti)。鈦及其(qi)合金(jin)(jin)(jin)會在(zai)(zai)750～1040℃溫(wen)度范圍內發生同(tong)素(su)異(yi)(yi)構轉(zhuan)變,由(you)具(ju)有密排六(liu)方結構的(de)(de)(de)α相轉(zhuan)變成具(ju)有體心立(li)方結構的(de)(de)(de)β相。當加熱溫(wen)度接近(jin)或(huo)(huo)者超過α相→β相的(de)(de)(de)轉(zhuan)變溫(wen)度時,β相的(de)(de)(de)晶粒尺寸會急劇變大(da),顯微組織顯著(zhu)粗化,使材料(liao)性能(neng)下降(jiang)。在(zai)(zai)這種(zhong)溫(wen)度下對(dui)鈦合金(jin)(jin)(jin)進行焊(han)接會使焊(han)縫接頭(tou)的(de)(de)(de)塑(su)性大(da)大(da)降(jiang)低。

　　另(ling)外,在釬焊過程中,釬料會和母材(cai)發生(sheng)擴散反應,在界(jie)面(mian)處生(sheng)成脆(cui)性(xing)的(de)(de)金屬間化(hua)合物,致使(shi)焊縫存在較大的(de)(de)開裂傾向,使(shi)接頭性(xing)能(neng)惡(e)化(hua)。為了避免對母材(cai)性(xing)能(neng)造成損(sun)傷并提高焊接接頭的(de)(de)性(xing)能(neng),應該將鈦合金的(de)(de)釬焊溫(wen)度控制(zhi)在β相(xiang)轉變溫(wen)度以(yi)下,即在800℃以(yi)下進行(xing)中溫(wen)釬焊。

　　一、選擇合適的釬料

　　適合鈦(tai)(tai)合金中(zhong)(zhong)溫(wen)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)的(de)(de)(de)金屬基(ji)(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)主要(yao)有(you)三大(da)類:銀基(ji)(ji)、鋁(lv)(lv)基(ji)(ji)、鈦(tai)(tai)-鋯基(ji)(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)。其(qi)中(zhong)(zhong),鋁(lv)(lv)基(ji)(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)度(du)較(jiao)低,遠低于(yu)鈦(tai)(tai)合金α相(xiang)→β相(xiang)的(de)(de)(de)轉變溫(wen)度(du),與(yu)鈦(tai)(tai)基(ji)(ji)體相(xiang)互作用(yong)小,無明顯的(de)(de)(de)溶蝕和擴(kuo)散(san)(san),而且價格便宜(yi),加(jia)工性能(neng)優良,低熔(rong)(rong)點(dian)、成(cheng)本(ben)低廉,故具有(you)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)發展和應用(yong)前景。近年來(lai),納(na)米(mi)多(duo)層(ceng)(ceng)膜復(fu)合釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)引起重(zhong)視(shi)。由于(yu)納(na)米(mi)粒(li)子相(xiang)對于(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)合金粉體或者塊(kuai)體材(cai)料(liao)(liao)(liao)而言(yan)具有(you)熔(rong)(rong)點(dian)低、活性高(gao)等特性,可以通(tong)過(guo)在釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)加(jia)入納(na)米(mi)級顆(ke)粒(li)制成(cheng)納(na)米(mi)多(duo)層(ceng)(ceng)復(fu)合膜釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)來(lai)降低釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)熔(rong)(rong)點(dian)。據報(bao)道(dao)(dao),通(tong)過(guo)交(jiao)替濺射沉積銀-銅(tong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)層(ceng)(ceng)和碳(tan)擴(kuo)散(san)(san)阻礙層(ceng)(ceng),制備了(le)(le)銀-銅(tong)/碳(tan)納(na)米(mi)多(duo)層(ceng)(ceng)膜復(fu)合釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao),與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)金屬基(ji)(ji)銀-銅(tong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)相(xiang)比,熔(rong)(rong)點(dian)下(xia)(xia)降了(le)(le)約(yue)50℃,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)度(du)下(xia)(xia)降了(le)(le)40～50℃;采(cai)用(yong)直流磁控濺射AlSi12納(na)米(mi)涂層(ceng)(ceng)及AlN擴(kuo)散(san)(san)阻礙層(ceng)(ceng),制備AlN/AlSi納(na)米(mi)多(duo)層(ceng)(ceng)膜釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao),當(dang)納(na)米(mi)涂層(ceng)(ceng)厚度(du)達到2～3nm 時(shi),納(na)米(mi)多(duo)層(ceng)(ceng)膜復(fu)合釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)比無納(na)米(mi)涂層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)下(xia)(xia)降了(le)(le)約(yue)230℃。另據報(bao)道(dao)(dao),鋁(lv)(lv)-鎳活性納(na)米(mi)多(duo)層(ceng)(ceng)膜的(de)(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao),其(qi)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)度(du)與(yu)傳(chuan)統(tong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)相(xiang)比,降低了(le)(le)130℃左右。

　　二、改進釬焊技術

　　采用物(wu)理(li)氣(qi)(qi)相(xiang)沉(chen)積(ji)技(ji)術可以在母材表面沉(chen)積(ji)金屬(shu)涂層(ceng)作(zuo)為釬(han)(han)(han)焊(han)反(fan)應(ying)(ying)層(ceng),在爐(lu)中進行釬(han)(han)(han)焊(han)時(shi),反(fan)應(ying)(ying)層(ceng)能與基體形成低熔點的(de)(de)(de)共晶或亞(ya)共晶組(zu)織,有效降(jiang)低釬(han)(han)(han)焊(han)溫度(du),減少高溫釬(han)(han)(han)焊(han)產生的(de)(de)(de)脆性金屬(shu)間化合物(wu),減少接(jie)(jie)(jie)頭裂紋和氣(qi)(qi)孔(kong),提(ti)高接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)致密性及(ji)力學性能。據(ju)報道,以銅(tong)作(zuo)為陰極(ji)材料(liao),在鈦(tai)表面通(tong)過(guo)離子濺(jian)射沉(chen)積(ji)一(yi)定厚(hou)度(du)的(de)(de)(de)銅(tong)涂層(ceng)作(zuo)為釬(han)(han)(han)焊(han)反(fan)應(ying)(ying)層(ceng),釬(han)(han)(han)焊(han)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)強度(du)隨著(zhu)銅(tong)涂層(ceng)的(de)(de)(de)擴散(san)消失而(er)逐漸增大。近年(nian)來的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)個研究動(dong)態是把多種釬(han)(han)(han)焊(han)技(ji)術結(jie)合起來,如超聲波感應(ying)(ying)釬(han)(han)(han)焊(han)連接(jie)(jie)(jie),超聲輔助激(ji)光(guang)釬(han)(han)(han)焊(han)等。