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VT-14 鈦合金和 12KH18N10T 不銹鋼的擴(kuò)散焊
Release date：2022-09-02

本文介紹了采用 VT-14 鈦合金和 12KH18N10T 不銹鋼制造能夠在高壓、高溫和腐蝕性環(huán)境中運(yùn)行的雙金屬坯料的工藝流程。為了獲得強(qiáng)度至少為 350 MPa 的接頭，使用了擴(kuò)散焊接方法，這使得使用異種材料獲得等強(qiáng)度接頭成為可能。研究了獲得具有所需性能的雙金屬坯料后VT-14鈦合金與12KH18N10T不銹鋼的連接。我們研究了通過(guò)鈮 Nb (NbStrip-1) 和銅 Cu (M1) 的中間墊片擴(kuò)散焊接獲得的焊接 VT-14 和 12KH18N10T 接頭。根據(jù)我們的調(diào)查，[敏感詞]焊接模式如下：焊接溫度：1137 K；焊接壓力：18 MPa；焊接時(shí)間：1200秒。進(jìn)行了機(jī)械測(cè)試、密封性測(cè)試以及金相、事實(shí)和微 X 射線結(jié)構(gòu)研究，其結(jié)果表明了所提出方法的有效性。

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在開(kāi)發(fā)了一種在擴(kuò)散焊接過(guò)程中使用雙金屬墊片（Cu + Nb）連接 VT-14 鈦合金和 12KH18N10T 不銹鋼的工藝流程。因此，提出了一種利用擴(kuò)散焊制造雙金屬坯料的新工藝方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，鈮墊的顯微硬度為 112-101 HV，過(guò)渡區(qū)的顯微硬度中間值為 270-186 HV，這也證實(shí)了接觸金屬的擴(kuò)散相互作用。還揭示了采用鈮-銅在真空中擴(kuò)散焊接形成的VT-14+12KH18N10T雙金屬樣品在靜載荷和循環(huán)載荷下層間連接強(qiáng)度、氧氣等方面滿足雙金屬接頭的技術(shù)要求。鈦雙金屬成分中的含量和沖擊強(qiáng)度。此外，確定了雙金屬配件（12KH18N10T+Cu+Nb+VT-14鋼）的擴(kuò)散連接，在以下最優(yōu)模式下獲得：T w = 1137 K；P = 18兆帕; τ = 1200 秒；V cohl -0.1 K/s，粘結(jié)強(qiáng)度為 320-350 MPa。

因此，使用 Nb 和 Cu 通過(guò)擴(kuò)散焊接獲得的 VT-14+12KH18N10T 雙金屬的抗疲勞性將雙金屬的極限強(qiáng)度值提高了約 25%，這可以通過(guò)更高的靜態(tài)抗拉強(qiáng)度來(lái)解釋。此外，在研究中還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)、循環(huán)拉伸試驗(yàn)和沖擊韌性試驗(yàn)，使用 Nb 和 Cu 通過(guò)擴(kuò)散焊接獲得的 VT-14+12KH18N10T 雙金屬接頭在銅-鈮和銅處發(fā)生破壞。 – 沿銅墊圈破裂的鋼接頭。總之，揭示了在雙金屬擴(kuò)散焊接過(guò)程中鈦組分中的氧含量不會(huì)根據(jù)選擇的模式而改變。此外，以氧含量表示的雙金屬樣品符合技術(shù)要求。

未來(lái)的研究應(yīng)側(cè)重于通過(guò)航空航天工業(yè)中其他廣泛使用的合金（黃銅、青銅等合金）之間的中間層形成接頭。

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