CNTs对TC4与C/C复合材料钎焊接头组织及力学性能的影响

作     者：刘多 李星仪 赵可汗 宋延宇 钟素娟 宋晓国 LIU Duo;LI Xingyi;ZHAO Kehan;SONG Yanyu;ZHONG Sujuan;SONG Xiaoguo

作者机构：哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室威海264209 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001 

出 版 物：《焊接学报》 (Transactions of The China Welding Institution)

年 卷 期：2020年第41卷第4期

页      面：1-5,I0005页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51875130) 

主　　题：TC4钛合金 C/C复合材料 CNTs 钎焊 抗剪强度 

摘      要：试验采用加入了碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)的AgCu4.5Ti+xCNTs (x为质量分数,%)复合钎料(简称AgCuTiC复合钎料),实现了TC4钛合金与C/C复合材料的真空钎焊连接.通过SEM,EDS等分析手段确定了在CNTs含量为0.2%、钎焊温度为880℃、保温时间为20 min时接头的典型界面组织为TC4/扩散层/Ti2Cu/TiCu/Ti3Cu4/TiCu4/TiC+TiCu2+Ag(s.s)+Cu(s.s)/Ti3Cu4/TiCu4/TiC/C/C复合材料;研究了CNTs含量对接头组织与性能的影响.结果表明,随着CNTs含量的增加,钎缝宽度变化呈下降趋势,界面组织细化,界面中的Ti3Cu4与TiCu4脆性化合物的含量降低、TiC与TiCu2化合物的含量增加;接头的抗剪强度呈先上升后下降的趋势变化;当CNTs含量为0.4%时抗剪强度最高,达到44 MPa;CNTs的加入可使界面组织得到细化,有利于缓解钎缝中心区域与两侧母材之间存在的由于热膨胀系数不匹配而形成的较大残余应力,有效地提高了接头的抗剪强度.