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为了满足TiAl/Ti2AlNb合金接头的高温应用需求,优选设计了三种Ti基高温钎料实现TiAl和Ti2AlNb合金的连接。分别研究了使用三种钎料所得钎焊接头的界面组织,并分析了钎焊工艺参数对接头的界面组织和力学性能的影响。首先选用了Ti-Ni共晶钎料实现TiAl/Ti2AlNb合金的钎焊,接头界面组织结构为:TiAl/β-Ti+τ3-Al3(Ti,Nb)Ni+Ti3Al/Ti3Al+Ti2Ni/Ti2Ni/Ti3Al+Ti2Ni/B2/Ti2AlNb。对钎缝中各区域的微观力学性能进行了分析,纳米压痕结果表明钎缝中间区的Ti2Ni金属间化合物反应层的硬度和弹性模量较大,说明其塑性很差,是接头的薄弱环节。对所得接头进行室温和高温剪切试验,结果表明,在1080℃/10min钎焊条件下接头具有最大的室温和高温(650℃)抗剪强度,分别为170MPa和88MPa,该强度与TiAl母材相差较多。为了进一步提高接头强度,考虑到Co基高温合金的性能要优于Ni合金,且Co元素与Ni元素的性能相近,均能与Ti元素形成金属间化合物以提高接头的高温性能。优选出Ti-Co共晶钎料实现TiAl/Ti2AlNb合金的可靠连接。接头的组织结构为:TiAl/β-Ti+Ti3Al/β-Ti+TiCo+Ti3Al/Ti2Co/β-Ti+TiCo+Ti3Al/B2/Ti2AlNb,接头形貌与Ti-Ni钎料钎焊接头的形貌相似,但是钎缝中间区的Ti2Co金属间化合物反应层的微观力学性能要比Ti-Ni钎料钎焊接头中的Ti2Ni反应层有所提高。接头的最大室温及高温强度(650℃)均有较大的提升,分别为223MPa和135MPa,与Ti-Ni的相比,室温及高温性能分别提高了31%和53%。虽然Ti-Co钎料的应用使TiAl/Ti2AlNb合金的钎焊接头力学性能得到了较大的提升,但是此时钎焊温度较高,对母材产生损伤的同时也对钎焊设备提出了较高的要求,效率较低。因此在Ti-Co共晶钎料的基础上,设计开发了新型的TiZrCoCu高温钎料,使得TiAl/Ti2AlNb的钎焊温度下降了150℃左右。所得接头的界面结构为:TiAl/β-Ti+Ti3Al/(Ti,Zr)2(Cu,Co)+β-Ti+Ti3Al/B2/Ti2AlNb。接头中的(Ti,Zr)2(Cu,Co)相的微观力学性能均比Ti2Ni相和Ti2Co相优良。接头的最大室温强度为305MPa,相比其他两种钎料得到了很大的提升,而高温(650℃)抗剪强度与Ti-Co钎料钎焊接头相当,说明Ti ZrCo Cu钎料的设计开发对实现TiAl/Ti2Al Nb合金的高温应用具有重要的意义。