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TZM合金作为一种性能优良的高温材料已经广泛应用于航空航天、核电等领域,本文针对TZM合金高温工作环境的连接需求,采用三种TiNi共晶钎料对TZM合金进行了钎焊连接并获得了性能优良的接头。研究了不同TiNi钎料钎焊TZM合金试验中,钎焊工艺对钎焊接头界面组织和性能的影响,并阐述了各接头界面组织结构的形成机理,探究了母材溶解量的相关因素,解明了各接头断裂机制。综合分析了钎料成分、接头界面组织和接头力学性能之间的相互关系,并通过增加钎料中Ni元素的含量,抑制了Ti对母材的溶蚀作用,Ti-61Ni钎料试验中获得了最佳钎焊工艺参数(T=1240°C/t=20min)。对采用电弧熔炼方法制备的三种TiNi共晶钎料进行表征发现,Ti-24Ni钎料中包含有Ti2Ni相和Ti基固溶体(Tiss),钎料熔点为940°C左右;Ti-50Ni钎料中物相为TiNi基体相及弥撒分布的Ti2Ni相,熔点为1290°C;Ti-61Ni钎料由TiNi3相和TiNi相组成,熔点为1114°C。采用Ti-24Ni钎料钎焊TZM合金,接头界面组织为:TZM/Tiss层/δ-Ti2Ni层/Tiss层/TZM,界面平整呈对称结构,无明显缺陷。钎缝与母材交界处存在裂纹状结构,这是由于钎焊过程中液态钎料沿晶渗透到母材中,将Mo基体剥落至钎料中,最终降温过程中保存在钎缝中。分析表明,Ti2Ni相层的厚度及裂纹状结构的量共同影响着接头的力学性能。采用Ti-50Ni钎料钎焊TZM合金试验中,钎缝中主要含有TiNi3相、TiNi相以及少量的Ti2Ni相,存在Ti元素扩散区。由于钎焊温度过高,使得母材晶粒长大,发生再结晶,液态钎料更容易沿晶渗透到母材中;Ti-50钎料对母材溶蚀加剧,钎缝呈网状结构,升高钎焊温度网状结构变得细小而均匀。断口分析表明,断裂位置出现在钎缝中心,断裂形式为脆性断裂。采用Ni含量较多的Ti-61Ni钎料对TZM合金进行钎焊连接,钎缝中只有TiNi3相和TiNi相出现,未出现裂纹状结构或网状结构出现。部分Mo基体溶入钎缝中,形成了良好的冶金结合,接头力学性能增强。过高的钎焊温度或者延长保温时间,钎缝对母材溶蚀加剧,出现网状结构趋势。接头断裂位置均出现在母材,断裂方式为脆性断裂。经过热力学计算,确定了各生成产物生成顺序。