《表1 钛和铁的热物理性能参数[12]》

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《钛合金与钢异种材料钎焊研究现状》

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异种金属的焊接性取决于它们在物理以及化学性能上的相容性。钛合金与钢性能差异显著，首先表现在物理性能方面，工业纯钛和纯铁的主要热物理性能参数见表1。可以看出，铁和钛在密度、比热、导热系数与线膨胀系数上存在明显差异[12]，导致二者焊后残余应力较大，难以形成良好焊缝，严重时甚至开裂以致于不能形成接头[13]。其次是化学性能方面，从图1a可以看出室温下铁在钛中的固溶度极小，仅为0.05%~0.1%，焊接过程中，由于温度升高，铁在钛中的固溶度增加；而当焊接结束后，温度下降导致铁在钛中的固溶度下降，引起铁在钛中过饱和，从而在焊缝中形成一系列Fe-Ti金属间化合物，而且钛是强碳化物的形成元素，与钢中的碳极易形成脆性Ti C化合物；此外，Cu经常作为填充材料应用在钛/钢钎焊中，如图1b所示，二者容易形成多种金属间化合物，它们都将对接头产生不利影响，降低接头性能。