梯度氢化钛合金

焊接窗口低温化

氢化处理让钛合金在更低温度下实现扩散连接，解决了超塑成形和扩散连接温度不匹配的问题，同时保持表面性能。

Jinyuan, Zhang · Jiang, Shaosong · Jia, Yong · 彭鹏 · Yang, Li · Shang, Yang · 卢振

Materials and Design 2024

参数信息

超塑成形温度下限

760 °C

成形与扩散连接温度差

50 °C

平均晶粒尺寸

3 μm

技术优势

焊接窗口降低50 °C以上

氢化促进了低温扩散连接，使原本比扩散连接温度低至少50 °C的超塑成形温度得以匹配，无需额外高温设备。

表面性能不受影响

梯度氢化后表面和芯部的显微组织与氢分布不同，表面区域未出现有害氢化物，确保板材表面性能。

应用场景

• 钛合金结构件：用梯度氢化板材制造复杂结构件，避免高温对性能的损害。
• 超塑成形：利用该合金在760 °C的超塑成形能力，成形与连接可在同一低温窗口完成。
• 扩散连接：通过氢化在低于传统扩散连接温度下实现连接，缩短工艺时间。
• 轻量化制造：低温成形与连接可减少热变形，制造更轻、更精密的钛合金部件。