鈦合金真空釬焊是一種用于牢固連接材料的熱處理工藝。零件被加熱到釬焊合金的工作溫度，鈦合金真空釬焊合金通過毛細作用流入間隙。釬焊的一大優(yōu)勢是幾乎可以組合任何金屬材料。鈦合金真空釬焊的先決條件是熔融合金（潤濕）在基材上的擴散。鈦合金真空釬焊優(yōu)于其他技術的一個例子是制造耐腐蝕和耐高溫的熱交換器。核心部件設計通常不允許部件通過焊接連接。即使有可能，焊接也是一個連續(xù)過程，其中生產(chǎn)時間與總接頭長度成正比，而數(shù)百個熱交換器的釬焊可以同時進行一批。

在所有類型的釬焊填料中，鈦基填料在釬焊鈦合金時表現(xiàn)出令人滿意的接頭強度。然而，使用此類填料的主要問題是在接頭中形成 Cu/Ni/Ti 金屬間化合物。在這項研究中，Ti-15-3 合金與包層 Ti-35Ni-25Nb 箔一起真空釬焊。釬焊區(qū)由富 (β-Ti,Nb) 基體中的 Ti 2 Ni 金屬間化合物組成，用于在 1000 °C/600 s 下進行試樣釬焊。提高釬焊溫度和時間導致 Ti 2 Ni 溶解到富含 (β-Ti,Nb) 的基體中。對于在 1100 °C/600s 下釬焊的試樣，Ti 2 Ni 只能在富 (β-Ti,Nb) 基體的晶界處觀察到。進一步升溫至 1200 °C/600 s 后，Ti 2Ni金屬間化合物全部溶解在富(β-Ti,Nb)相中。平均剪切強度從 140 (1000 °C/600 s) 顯著提高到 620 MPa (1100 °C/3600 s)。脆性 Ti 2 Ni 化合物中的裂紋萌生/擴展與解理斷口變化為 Ti-15-3 基體金屬與延性韌窩斷口。在 TiNiNb 填料箔中使用 Nb 的優(yōu)點是它能夠穩(wěn)定 β-Ti，并且釬焊合金中的大部分 Ni 溶解到 β-Ti 基體中。通過適當?shù)拟F焊循環(huán)，釬焊接頭可以不含任何金屬間化合物，并且該接頭適用于一些苛刻的應用，例如重復應力和沖擊載荷。

鈦合金真空釬焊的連接在工業(yè)中很重要，因為連接技術是制造的基本過程 。及其合金的相似/異種連接已在文獻中被廣泛評估用于許多應用 。提出了鈦合金和許多先進陶瓷的異種連接，他們?yōu)槠�車和航空航天工業(yè)生產(chǎn)了具有非凡和獨特性能的部件 。據(jù)報道，高強度 Ti-6Al-4V 合金的連接可滿足航空航天和醫(yī)療應用的結構需求 。鈦合金真空焊接和釬焊是鈦合金冶金結合的兩種替代方法 。對于某些應用，例如制造熱交換器和異種連接，釬焊比焊接更合適 。與熔焊相比，釬焊的優(yōu)點是可以一次粘合數(shù)百個接頭，并將換熱器的變形降到低。釬焊不同于熔焊，因為在釬焊中觀察到非常有限的母材熔化。與熔焊相比，釬焊中母材的稀釋受到很大限制。因此，釬焊異種合金比熔焊容易。對于使用適當焊接程序的接頭，焊件的強度可以高于母材的強度。相比之下，釬焊接頭的強度通常低于母材。釬焊接頭優(yōu)選具有與母材接近的接合強度和耐腐蝕性。例如，Ti-6Al-4V 已分別使用 Au 基和 Ti-Cu 基填料成功地與 718 鎳基合金和 316L 不銹鋼釬焊 。釬焊接頭表現(xiàn)出良好的應用接頭強度。在所有類型的釬焊填料中，鈦基填充金屬在釬焊鈦合金中表現(xiàn)出接近其母材的高接頭強度 。在以往的研究中，復合 Ti-(Zr)-Cu-Ni 箔已成功應用于許多 Ti 合金的同種/異種釬焊，并且釬焊接頭表現(xiàn)出良好的結合強度 。然而，使用這種填充合金的主要問題之一是在接頭中形成 Cu/Ni/Ti 金屬間化合物。由于 Ni 和 Cu 在這些釬焊合金中是重要的 MPD（熔點抑制劑），它們在釬焊中同時與 Ti 發(fā)生反應 [ 2]。如果可能的話，消除這種脆性相成為應用這種 Ti 基填充金屬的關鍵問題 。包層 Ti-Ni-Nb 釬料為 Ti 合金的釬焊提供了一種替代方法 。由于 Nb 是 Ti 合金中的 β 穩(wěn)定劑，因此釬焊接頭的微觀結構可能以 β-Ti 為主。借助更高的釬焊溫度/時間段，Ti-Ni 金屬間化合物可能會在 β-Ti 基體中形成合金。在之前的研究中獲得了一種 Ti/Ti35Ni25Nb/Ti 接頭，其 Ti-Ni 金屬間化合物的含量低。Ti-15-3屬于亞穩(wěn)態(tài)β鈦，在工業(yè)上應用廣泛。它具有低材料和帶材加工成本 。本研究的目的是使用 β 鈦填充金屬 Ti-35Ni-25Nb 釬焊 Ti-15-3 β 鈦合金，以去除接頭中所有潛在的有害相。如果釬焊接頭不含脆性金屬間化合物，則可以獲得用于工業(yè)應用的可靠結合。