Lutowanie dyfuzyjne tytanu i jego stopu na osnowie fazy TiAl (y)

• Autorzy: Mirski Z. , Różański M.

Warianty tytułu

EN

Diffusion brazing of titanium and its aluminum alloy based on TiAl (y)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wzrastające zainteresowanie nowoczesnymi materiałami inżynierskimi o coraz wyższych parametrach użytkowych oraz potrzeba uzyskiwania połączeń tych materiałów o wymaganych dobrych właściwościach eksploatacyjnych stanowi ważny i aktualny problem badawczy i technologiczny. Dotyczy to między innymi połączeń tytanu oraz stopów tytanu na osnowie faz międzymetalicznych. Lutowanie twarde jest jedną z podstawowych, a w niektórych wypadkach jedyną dostępną spawalniczą metodą łączenia tych materiałów w produkcji instalacji, wymienników ciepła, a w przypadku stopów tytanu na osnowie faz międzymetalicznych elementów turbin, poszyć promów kosmicznych itd. W pracy przedstawiono podstawowe właściwości fizykochemiczne i lutowność tytanu oraz jego stopów na osnowie faz międzymetalicznych. Opisano zasadę procesu i mechanizmy powstawania połączenia lutowanego dyfuzyjnie. Przestawiono wyniki badań metalograficznych i wytrzymałościowych połączeń tytanu technicznego grade 2 oraz stopu TiAl48Cr3Nb2 na osnowie fazy TiAl (y) lutowanych dyfuzyjnie z użyciem warstw przekładkowych ze spoiwa srebrnego do lutowania w gatunku B-Ag72Cu-780 (AG 401), miedzi (gatunek CF032A) i niklu (Ni 99,0). Badania strukturalne prowadzono za pomocą mikroskopii świetlnej i mikroskopu elektronowego skaningowego (SEM) oraz spektrometru dyspersji energii (EDS). Przedstawiono wyniki prob wytrzymałości na ścinanie uzyskanych połączeń.

EN

The increasing interest of modern engineering materials having higher utilization parameters and necessity of obtaining joints characterized by good operation properties constitute today a significant problem in relation to research and technology. It concerns for example titanium and its alloys based on intermetallic compound. Brazing is one the most available and in same cases even the only possible, welding method to join above mentioned materials in production installations, heat exchangers and in case of Ti alloy based on intermetallic compound turbines, plates of spaceships etc. The basic physical and chemical properties of titanium and its alloys based on intermetallic phases as well as their brazeability have been discussed. The principles of the diffusion brazing process and application conditions have been presented. The shear strength and structures of the joints of titanium (grade 2) and TiAl48Cr2Nb2 alloy based on the TiAl (?) phase diffusion brazed with the use of sandwich type silver filler metal (grade B-Ag72Cu-780, AG 401), copper (grade CF032A) and nickel (Ni 99.0) interlayers as well as brazing conditions have been given. The structural tests were conduced using light microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersion spectrometer (EDS). The results of shear strength tests of obtained joints were also presented.

Słowa kluczowe

PL

łączenie; TiAl(y); lutowanie; mikrostruktura; wytrzymałość na ścinanie

EN

joining; TiAl(y); brazin; microstructure; shear strength

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 2
• Strony: 161--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mirski Z.

autor

Różański M.

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska,

Bibliografia

• [1] Dobrzański L. A.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. WNT, Warszawa (2002).
• [2] Szkliniarz W.: Stopy na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti-Al. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (2007).
• [3] Schwartz M.: Brazing. Wyd. 2, ASM International, Materials Park, Ohio (2003).
• [4] Praca zbiorowa: Brazing Handbook. AWS, Miami (2007).
• [5] Lütjering G., Williams J.: Titanium. Springer, Heidelberg (2003).
• [6] Pilarczyk J.: Poradnik Inżyniera, Spawalnictwo. T. 1 i 2. WNT, Warszawa (2004) i (2005).
• [7] Praca zbiorowa: Principles of brazing. Diffusion brazing. ASM International (2005).
• [8] Wallis I. C., Ubki H. S., Bacos M.-P.: Brazed joints in TiAl sheet: microstructure and properties. Intermetallics 3 (2004) 303-316.
• [9] Shine R. K., Wu S. K., Chen S. Y.: Infrared brazing of TiAl intermetallic using B-Ag8 braze alloy. Acta Materialia 51 (2003) 1991-2004.
• [10] He P., Feng J. C., Zhou H.: Microstructure and strength of brazed joints of Ti3Al-base alloy with NiCrSiB. Materials Characterization 4-5 (2004) 309-318.
• [11] He P., Feng J. C., Zhou H.: Microstructure and strength of brazed joints of Ti3A-base alloy with TiZrNiCu. Materials Science and Engineering A392 1-2 (2005) 81-86.
• [12] Gale W. F., Butts D. A., Ruscio M. D., Zhou T.: Microstructure and mechanical properties of titanium aluminide wide-gap, TLP bonds prepared using a slurry – deposited composition interlayer. Metallurgical and Materials Transactions 33A 10 (2002) 3205-3214.
• [13] Gale W. F.: Applying TLP bonding to the joining of structural intermetallic compounds. Journal of Metals 2 (1999) 49-52.
• [14] Winiowski A.: Application of diffusion brazing to the bonding of metals and alloys. Welding International 11 (1999) 870-874.
• [15] Winiowski A., Różański M.: Badanie procesów lutowania dyfuzyjnego tytanu i jego stopów. Praca badawcza IS nr Cc-50.2/ST-247.2, Gliwice (2007).
• [16] Winiowski A.: Impact of conditions and parameters of brazing of stainless steel and titanium on mechanical and structural properties of joints. Archives of Metallurgy and Materiale 4 (2007) 523-533.
• [17] Wojewoda J., Zięba P.: Lutowanie dyfuzyjne niskotemperaturowe. I: Aspekty strukturalne. Inżynieria Materiałowa 1 (2004) 11-23