[发明专利]一种获取高断裂韧性的TC18钛合金扩散连接方法

摘要

一种获取高断裂韧性的TC18钛合金扩散连接方法，将扩散连接中的热处理工艺与扩散连接工艺耦合，在β相区对TC18钛合金进行扩散连接，获得高界面连接质量，并为随后片状α相析出创造条件；随后控制冷却速度和时效温度及时间，使界面处组织演化完全，获得贯穿界面的片层组织，提高接头断裂韧性和连接质量。力学性能测试表明，本发明的扩散连接接头抗拉强度不低于1000MPa、平面应变断裂韧性不低于50MPa·m1/2。

主权项

一种获取高断裂韧性的TC18钛合金扩散连接方法，其特征在于，具体过程是：步骤1：试件待连接表面处理；试样表面进行打磨并抛光，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：试样的相变与扩散连接；将待连接的各试样组合后放入真空扩散焊机内实施相变与扩散连接；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880～900℃，通过真空扩散焊机的石墨压头对试样施加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880～900℃；得到连接后的TC18钛合金全β相试样；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，并保持对得到的TC18钛合金全β相试样施加5～20MPa的轴向压力；调整加热功率，使控制真空扩散焊机炉腔温度以1～10℃/min的冷却速度降至600～700℃后保温1～2h，同时位于真空扩散焊机内的试样以1～10℃/min的冷却速度降至600～700℃并保温1～2h；保温结束后使真空扩散焊机内的温度降至室温，同时位于真空扩散焊机内的试样随炉冷却至室温；得到组织演化控制后的TC18钛合金全β相试样。