超声辅助钎焊镀锡TC4/2024接头组织及性能研究

摘要

为了实现TC4钛合金低温快速连接2024铝合金，采用超声辅助镀锡对TC4钛合金进行表面改性，再通过超声辅助钎焊与2024铝合金实现低温连接。结果表明：在500℃超声辅助镀锡时，超声促使液态Sn能在TC4表面产生一层Ti₂Sn₃+β-Sn镀层，镀层厚度随超声时间的延长而增加；超声辅助钎焊时，250℃、超声作用2 s即实现镀锡TC4与2024连接，钎缝组织为大量β-Sn与少量α-Al。在声场作用下，铝元素不断在TC4镀层表面聚集反应，反应界面组织演变如下：Ti₂Sn₃（2 s）→Ti₂Sn₃+TiAl（5 s）→Ti₂Sn₃+TiAl+TiAl₃（8、11 s）。接头均断裂于该界面，当反应层为Ti₂Sn₃+TiAl+TiAl₃（8 s）时接头剪切强度最高为45 MPa。

关键词

TC4钛合金 / 2024铝合金 / 低温快速连接 / 超声辅助镀锡 / 超声辅助钎焊