[发明专利]一种用于TC18钛合金的真空扩散连接方法

摘要

一种用于TC18钛合金的真空扩散连接方法，在实施扩散连接时，通过合理控制实施扩散连接参数，并对得到的连接后的TC18钛合金固溶试样实施组织演化控制，实现了TC18钛合金扩散连接与热处理工艺相互耦合，在获得高界面连接质量的同时实现钛合金母材的固溶处理，调整显微组织中初生α相的含量。通过控制炉冷温度，在合金亚稳β相中析出次生α相，同时钛合金连接试样界面附近元素进一步扩散，显微组织演化完全形成冶金结合，从而获得优良综合力学性能匹配和高连接强度。测试表明，TC18钛合金扩散连接接头抗拉强度不低于1000MPa、冲击韧性不低于30J/cm2且断面收缩率不低于15%，具有良好的综合力学性能匹配。

主权项

一种用于TC18钛合金的真空扩散连接方法，其特征在于，具体过程是：步骤1：试样待连接表面的处理；对各试样表面进行打磨，使待连接表面呈现镜面效果；将试样浸入丙酮中超声波除油处理1h，并置于丙酮中保存；步骤2：钛合金锻态试样的固溶与扩散连接；将待连接试样组合后放入真空扩散焊机内实施扩散连接；在实施扩散连接时，对真空扩散焊机炉腔抽真空至真空度为5×10‑3Pa～7×10‑3Pa时，以5～30℃/min的升温速率使真空扩散焊机炉腔温度升至800～850℃，通过真空扩散焊机的石墨压头对连接试样施加5～20MPa的轴向压力并保持1～2h，加压中保持真空扩散焊机炉腔真空度在5×10‑3Pa～7×10‑3Pa以下，并保持真空扩散焊机炉腔温度为800～850℃；得到连接在一起的TC18钛合金固溶试样；步骤3：实施组织演化控制；继续保持真空扩散焊机炉腔真空度在5×10‑3Pa以下，并保持对连接试样施加的5～20MPa的轴向压力；使位于真空扩散焊机内的TC18钛合金试样随炉冷却并在740～760℃保温1～2h；保温结束后继续使所述TC18钛合金试样随炉冷却至550～650℃后保温2～4h；保温结束后使TC18钛合金试样随炉冷却至室温。