搅拌摩擦焊搭接法制备TC4钛合金表面Al涂层及其高温氧化行为

• 作者: 李博 沈以赴 胡伟叶 骆蕾
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 钛合金 搅拌摩擦焊 涂层 高温氧化
• 年，卷（期）: 2013,（8）
• 页码范围: 996-1002
• 页数: 7页
• 分类号: TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00253

摘要

采用多道搅拌摩擦焊搭接的固态加工方法,并借助焊后表面铣削加工处理,在TC4钛合金表面制备了厚度约为500 μm的Al涂层,并对基板试样和涂层试样在700℃大气环境下进行了高温氧化实验.用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析等手段研究了涂层和界面的微观组织结构,并讨论了界面中间层在高温氧化过程中的相结构演变.结果表明,经过搅拌摩擦焊搭接加工,涂层/基体的界面为富Ti的条带状结构,界面中间层厚度达60 μm.在表层富Al组织发生高温氧化及熔化现象的同时,足够厚度的Al涂层可对O的内扩散起到一定阻碍作用,而中间层的Ti和Al二元扩散行为促进了Ti-Al相在界面稀氧环境下的形成,最终起到对基体抗氧化的主要防护作用.高温氧化后表面相组成主要为Al2O3,Al2Ti和Al3Ti,而界面中间层的Ti-Al相结构呈显著的梯度分布特征.