Zr基非晶夹层对Al/TA1异种金属电子束焊接头组织和性能的影响

摘要

影响钛/铝异种金属电子束焊(Electron beam welding, EBW)接头强度的主要因素是界面处连续分布的脆性Ti-Al金属间化合物(Intermetallic compounds, IMCs)的种类、分布和厚度。本工作针对TA1钛合金和工业高纯Al的EBW,采用厚度为40~45μm的Zr_(52)Cu_(32)Ni_(6)Al_(10)非晶条带作为预置夹层,分析夹层材料的添加对接头组织和性能的影响。结果表明:异种金属直接焊接时,焊缝组织全部由Ti-Al IMCs组成,厚度为1~1.5 mm,焊接接头的抗拉强度仅为40.5 MPa,呈脆性断裂特征。添加非晶夹层后,在靠近TA1一侧形成一层厚度为3~5μm的连续IMCs层,而靠近Al侧未产生连续反应层,只在熔化区内存在弥散分布的细小IMCs,焊接接头抗拉强度为90.9 MPa,达到Al母材强度的94%左右,拉伸断裂位置位于焊缝附近近Al侧,断口处有明显颈缩现象,呈韧性断裂特征。