双合金构件在大推重比航空发动机上有着光明的应用前景,但双合金结合界面因选用材料、工艺不同,组织与性能存在较大差别。本研究通过热力交互作用对真空电子束焊接或摩擦焊接结合的Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11与Ti-22AL-25Nb/TC11双合金界面组织的影响规律研究,探索增强界面结合强度的机理,通过热暴露后单向拉伸探索界面强度失效机理。研究发现电子束焊接的双合金结合界面强度与晶粒尺度无关,但它影响基体材料的性能,而摩擦焊接连接的界面强度则与晶粒尺度有关;不管采用何种方式连接,经等温锻造形变和热处理扩散都能显著改变界面的结合状态,改变各组成相的形态、大小及分布,细化、均匀组织,热力耦合作用可使界面晶体结构发生变化,促使新相生成,因此,界面晶粒的嵌入结合,组织的形变细化、匀化与新相生成是界面强化的主要机制。工艺参数变化对界面组织及各相形态、尺度有重大影响.采用本项目研究出的工艺可使Ti3Al、Ti2AlNb与TC11构成的双合金界面的室温塑性高于金属间化合物合金,500℃高温强度高于钛合金。在热暴露后单向加载拉伸时发现,界面的塑性有显著下降,与氧的渗入和β晶界未充分破碎有关。
英文主题词dual alloy;interface;strengthening mechanism;coupling act;structure changing