《表2 不同钛合金置氢扩散连接行为》

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《置氢钛合金超塑成形/扩散连接技术研究进展》

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置氢扩散连接作为一种改进的扩散连接手段最先被应用于常规钛合金，例如Ti–6Al–4V合金[38–39]和TC21合金[40]，表2列出报道的不同钛合金置氢扩散连接效果。上述研究表明，α+β双相钛合金中氢的适当引入能够显著加快扩散连接过程中连接界面处孔洞的闭合。利用置氢Ti–6Al–4V合金中间层，He等[41]扩散连接了TiAl基合金，通过向中间层添加0.5%氢元素，能够使得TiAl基合金的扩散连接所需温度降低350℃。随后，他们还利用置氢Ti–6Al–4V合金中间层扩散连接了TiAl基合金和镍基合金，同样能够实现低温扩散连接[42]。Wu等[43]验证了置氢对Ti–55扩散连接行为的影响，表明残留的氢含量对扩散连接性能的提高起决定性作用。基于同样的理论，Zhu等[44]利用焊前置氢处理结合快速加热方式实现了Ti–6Al–4V合金与Ti2AlNb基合金的异种低温扩散焊，接头剪切强度由未置氢的187MPa提高到置氢的711MPa，如图4[42]所示。由此可见，热氢处理技术应用于扩散连接是可行的，但存在关键的问题是高温真空条件下氢的逸出。将扩散连接和超塑成形相结合，常用于空心结构件的成形。而氢在真空扩散连接过程中的大量逸出使其难以在后续超塑成形中发挥作用。目前常规的解决方法是采用快速加热手段，但诸如电加热会带来升温不均等问题。可将置氢材料进行氧化形成保护层或者在表面涂覆涂层防止扩散连接过程中氢的逸出，以便置氢在后续超塑成形中仍可以利用。另一种可能的手段是在氢气氛环境中进行扩散连接，但还未见有此类报道。