Ti3Al/Ti双合金连接界面增强与失效机理的研究

研究由两种具有不同性能的合金组成的高压涡轮盘，用具有中、低温性能好的钛合金制造这种涡轮盘的中心附近部位；用具有高温性能优异、密度小的金属间化合物Ti3Al制造远离中心的边缘部位。工艺上，先采用电子束焊接获得双合金涡轮盘毛坯；然后，采用超塑性等温锻造和温度梯度热处理技术相结合，获得结合界面强度最佳的Ti3Al/Ti双合金-双性能涡轮盘。研究电子束焊接参数及待焊原材料表面状态对双合金结合界面微观结构及组织的影响；研究等温锻工艺参数对双合金界面晶粒度、微观结构及组织的影响；研究热作用对合金元素在双合金界面扩散及组织结构的影响；研究在拉－扭或拉-拉多种应力作用下双合金界面强度失效的机制。该项研究的成功，将获得双合金界面结构、组织的演化规律及连接界面增强机制，为制造能替代高温合金的Ti3Al/Ti双合金涡轮盘奠定理论基础，对减轻涡轮盘重量、提高转速、提高发动机推重比、降低燃油比耗具有重大的科学意义。