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钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板焊接填充金属研究
钛的熔点为1677℃，线胀系数为8.2×10-6K-1，热导率为13.8W/(m?K)；铁的熔点为1537℃，线胀系数为11.76×10-6K-1，热导率为66.7W/(m?K)。
一般情况下很难实现这两种金属的直接熔化焊焊接。
在直接熔化焊条件下，想得到坚韧而不脆断的焊缝是不可能的。
钢和钛两侧分别进行焊接可以有效的减少焊接过程中脆硬金属间化合物的形成。
为了保证焊接质量，钛(Ti)/Q345MC卷板钢界面处一般选用与钛和钢都不会形成脆硬金属间化合物的金属作为填充材料，目前广泛采用的填充材料是铜、钒、镍、银等。
(1)、填充金属Ni。
在试验中用Ni填充钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板，其力学试验结果表明：接头抗拉强度低于纯钛，但相对于没有Ni作为填充金属的焊接接头已有较大的提高，Ni-Ti金属间化合物形成导致Ni/Ti界面的硬度值增大，XRD衍射结果也观测到Ni-Ti化合物峰的存在，硬度的提高使Ni/Ti界面脆性增加，拉伸试验断口主要集中在Ni/Ti界面。
以Ni作填充层对钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板进行扩散焊试验时发现，Ni与Ti的界面处形成NiTi2、NiTi和Ni3Ti等金属间化合物。并且断裂位置与焊接温度有关，温度低于850℃时，Ni/Ti界面会首先开裂，而当温度**900℃时，断裂位置会转移至钢/镍界面处。
(2)、填充金属V。
用V作填充材对钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板进行焊接试验。
研究发现：当填充金属V量较少时，焊缝中存在的Ti-Fe无法被置换出来，因此焊缝依然硬脆；而加入较多的V作为填充材时，Ti-Fe中固溶体过饱和，导致更多裂纹的形成。
因此V作填充材料时，由于其与Ti和Fe的冶金兼容相差，会在接头处产生严重的裂纹。
(3)、填充金属Ag。
通过添加不同钎料对钛合金与奥氏体不锈钢进行了钎焊，研究表明钎缝的强度较低，为123MPa，且容易产生裂纹。
研究纯钛与钢的扩散焊，以Ag为填充材料，试验表明当保温时间为900min、扩散温度为850℃时，焊接接头质量较好。
(4)、填充金属Cu。
在焊接钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板时，采用Cu作填充金属可以减少金属间脆性相的形成。
厚度为500μm的铜填充层可以减少脆性相(Ti-Fe、Ti-Cr)的形成，Cu-Ti和Cu-Fe的形成可以减小脆性相对接头强度的损害，其接头强度受CuTi2+FeTi+α-Ti层的影响。
在钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板的扩散焊中，Cu填充层避免了C、Fe、Ti等元素在界面处的的扩散迁移，焊缝没有脆性金属间化合物的形成。
用Cu作填充层对TA15钛合金与304不锈钢进行电子束焊接时，焊接接头性能明显**V做填充层。
综合以上对钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板所用填充材料的研究，从工程实际与使用成本出发，得出：Ag作为填充材料时，成本过于昂贵；Ni作为填充材料时，所得接头低温下韧性较差；V为填充材料时，因其与Ti和Fe的冶金兼容性差，导致接头产生较多的裂纹；以纯Cu为填充材料时，能够降低金属间化合物的含量，并且成本较低。
选用Cu为填充材料对钛(Ti)/Q345MC卷板钢复合板进行焊接。


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