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本课题用TA12钛合金和TA15钛合金作为研究对象。首先在不同的温度、压力、时间下分别焊接材料,用金相显微镜和扫描电子显微镜观察界面缺欠分布,用拉伸实验测试接头的力学性能。根据结果分析扩散连接参数对界面缺欠的影响。然后用实验得到的最佳工艺参数进行接下来的实验。由于TA12钛合金的高温稳定性非常强,而目前关于它的基础研究还很有限,因此用TA12钛合金作为界面缺欠影响因素部分的实验材料;为了给TA15钛合金的工程应用提供参考依据,因此选用TA15钛合金作为人工缺欠实验部分的材料。比较不同扩散连接条件下界面缺欠的形态和接头的性能之后,发现TA12钛合金在940℃、2h、5MPa条件下,钛合金还是TA15钛合金在940℃、2h、2MPa条件下,在扩散连接界面的缺欠最少,接头的强度和塑性均达到最佳状态。TA12钛合金的扩散连接效果受到合金成分的影响。TA12与TA12扩散连接时,界面存在缺欠,但是缺欠呈不连续分布,单个缺欠的平均长度较短。TA12与Ti2Al Nb扩散连接时,缺欠贯穿整个界面,界面两侧焊合率很低。当TA12与TA15扩散连接时,界面处完全焊合,没有观察到扩散连接缺欠。当粗糙度小于Ra0.8时,扩散连接界面不产生缺欠,此时接头的强度和塑性并不随着粗糙的变化而变化。粗糙度大于Ra0.8时,扩散连接界面产生缺欠,随着粗糙度继续增加,缺欠的形态并未产生明显变化,只是缺欠的宽度方向尺寸有所增加。随着随着界面缺欠宽度的增加,力学性能受到影响,强度和塑性均有所降低。利用止焊剂制备的人工缺欠在扩散连接过程中具有很高的稳定性,不会在压力作用下发生变形或者失效。接头的力学性能随着人工缺欠尺寸的增加逐渐降低。但是尺寸为0.8mm的人工缺欠是力学性能的突变点,缺欠大于0.8mm时,力学性能大幅下降。而在0.8mm以下时,接头的力学性能的损失程度很低。