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钛及钛合金具有熔点高、耐蚀性好、线膨胀系数和弹性模量小等特点,使其成为在工业中广泛应用的材料。钛合金在实际应用中已经在重要的承力构件中得到使用,但其连接问题却是阻碍其应用的关键。铝和铝合金具有比强度高、密度小、塑性好、耐腐蚀性好、导电导热性良好、易于加工、质轻价廉等优点,在汽车、船舶、电工、化工和国防等工业领域得到广泛的应用。由于钛合金和铝合金具有某些特殊的性能,Ti与Al复合构件作为一种新型结构材料在航空航天领域及化工电解工业得到应用。Ti/Al复合结构具有稳定性好、隔热隔音和耐高温等性能,可以最大限度的发挥两种材料的特性潜力。因此,将钛与铝焊接是必要的。但传统的熔化焊会给这两种材料的焊接带来无法避免的缺陷,本文采用真空扩散焊接将有效避免熔化焊的缺陷。本课题选用工业纯钛和纯铝箔,通过真空扩散焊接方法制备TA2-纯铝-TA2试样,采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对钛-铝扩散焊接界面的组织、元素分布以及断口形貌和断口组成相进行分析。采用显微硬度和剪切试验检测界面显微硬度值和试样剪切强度。同时分析了不同工艺参数对元素分布、界面组织和力学性能的影响。试验结果表明:温度在550℃~700℃试样剪切断口形貌随温度的升高而发生明显变化,断口形貌由韧窝状向解理状过渡;550℃时,试样剪切强度在保温240min时达到最大值81MPa;600℃时,试样的剪切强度随着保温时间的延长先升高后降低,并在保温时间达到120min时达到最大值;650℃试样剪切强度随着时间的延长逐渐降低,保温240min时达到最低值28MPa;700℃时,试样的剪切强度随着保温时间的延长逐渐升高并趋于稳定;550℃、600℃下各试样的显微硬度均在钛/铝界面附近明显上升,且显微硬度最高值均大于钛基体和铝基体的显微硬度;700℃时试样铝侧显微硬度均高于铝基体原始硬度;根据试样两侧断口XRD结果分析出各试样断裂位置为钛/铝过渡层或者铝基体。