表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响

摘要

目的 研究表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响.方法 采用压力连接方法,对不同表面粗糙度的TC4合金进行连接试验,观察连接界面处的微观组织形貌,定量分析不同表面粗糙度下,连接界面空洞尺寸与界面结合率的变化规律,通过剪切试验,测定连接界面的剪切强度,并观察剪切断口形貌.结果在连接温度为850℃、连接压力为30 MPa、连接时间为10 min的条件下,连接表面粗糙度Ra由0.34μm减小至0.12μm时,连接界面处的空洞逐渐由尺寸较大的长条状转变为微小的圆形空洞,空洞完全消失的区域逐渐增多;平均空洞尺寸由2.7μm减小至1.4μm,连接界面结合率由88.2%提高至94.6%;连接界面剪切强度由682 MPa增大至762 MPa,剪切断口呈现韧性断裂特征的区域显著增大.结论表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织和剪切强度影响显著,降低表面粗糙度有利于提高钛合金压力连接质量.