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针对卫星冷却系统中结构件连接的需要,采用真空钎焊的方法对TC4钛合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢的连接进行了研究,研究中采用了两种钎料:分别是Ag-Cu-Ti钎料箔和配制的Ag-Cu共晶粉+TiH2活性粉末钎料。研究了钎焊接头的界面组织、反应层的形成过程及钎焊工艺规范对接头剪切强度的影响,确定了钎焊TC4钛合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢的较佳工艺规范。 采用扫描电镜、能谱分析、金相显微镜和X-射线衍射等分析测试手段对钎焊接头进行了定量和定性分析。结果表明:采用Ag-Cu-Ti钎料钎焊时,在界面处有β相、Ag基固溶体、Ti-Cu金属间化合物等反应产物生成。连接温度较低(920℃)时,界面结构依次为1Cr18Ni9Ti/TiCu/Ag基固溶体+少量Ti2Cu/Ti2Cu/Ti2Cu+β相/TC4;连接温度升高(960℃)时,界面结构为1Cr18Ni9Ti/Ti2Cu/Ti2Cu+Ag基固溶体/Ti2Cu/Ti2Cu+β相/TC4;连接温度较高(1000℃)时,界面结构为1Cr18Ni9Ti/TiCu2/TiCu/Ti2Cu/Ti2Cu+β相/TC4。 随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,Ag基固溶体组织减少,脆性金属间化合物增加,引起接头塑性的变差,从而使接头整体力学性能变差。 采用Ag-Cu-Ti箔状钎料的钎焊接头剪切性能测试结果显示,在本文所选参数范围内,当钎焊温度为920℃,保温5min时钎焊接头强度最高,接头强度达到172MPa。 采用配制的粉末状活性钎料钎焊时,TiH2粉的加入可以提高Ag-Cu共晶钎料的活性。润湿试验结果表明,加入TiH2粉可以明显提高Ag-Cu共晶钎料的润湿性。当钎焊温度950℃、钎焊时间5min时,接头剪切强度达到156MPa,断口呈现典型的塑性断口,该钎料可以替代箔状的Ag-Cu-Ti钎料实现TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的钎焊。