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钛合金和铝合金的复合结构在航空、航天和汽车等工业领域具有巨大的应用潜力,但是由于热物理化学的性能的巨大差异,使二者之间的焊接一直存在着很大的困难,抑制金属间化合物形成是Ti-Al异种合金焊接的主要问题。 本文采用TIG电弧熔钎焊的方法,在充氩气氛下,以LT1及380焊丝为填充材料,针对Ti-6Al-4V钛合金和AlMg6铝合金异种材料电弧熔钎焊在不同参数及工艺的条件下进行了研究,通过改变工艺参数,采用刮擦法及随焊超声等方法,有效的控制了金属间化合物的生长,获得具有熔焊与钎焊双重特性的复合型接头。解决了Ti-Al异种合金焊接难的问题,阐明了影响焊缝成形、界面反应、接头力学性能的本质因素,为焊接接头的质量控制提供了依据。采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDΛX)分析了接头微观结构特征,通过拉伸试验评定了接头力学性能。结果表明:钛母材与焊缝金属之间存在金属间化合物层钎焊界面。钎焊界面上部的金属间化合物层组成复杂,可分为两层:呈块状或芽状的Ti-Al-Si系金属间化合物层;以Ti-Al系金属间化合物为主的连续层。钎焊界面下部的金属间化合物层较薄。利用刮擦法和随焊振动能够优化焊接工艺。研究了温度场与界面的成长机制之间的关系;刮擦和利用随焊超声振动,来控制界面层厚度及金属间化合物生长,抑制了Al-Ti焊接过程中产生缩孔的问题;进行了界面的组织分析,并对断口的断裂行为进行了分析。获得了最佳的力学性能焊接工艺,并为Ti-Al异种合金焊接提供了理论依据。