与传统熔焊方法相比,瞬时液相扩散焊接方法使用特定的中间层材料,具有焊接温度低、焊接时间短、焊接接头质量高且变形小等优点,在实现先进材料的优质连接方面具有极高的应用价值。本课题采用BNi2非晶合金箔作为中间层材料,在大气环境下用工业氩气保护,对钛-钢复合管进行瞬时液相扩散焊接试验,利用金相显微镜、扫描电镜对钛-钢复合管TLP焊接接头的显微组织、主要元素分布、断口形貌进行观察分析;利用电子万能力学试验机等仪器对钛-钢复合管TLP焊接接头的力学性能进行检测分析。采用不同的焊接温度对钛-钢复合管进行瞬时液相扩散焊。试验结果表明,在焊接温度为1130°C至1200°C的区间范围内,所有的焊接接头钛一侧均无焊缝存在,只有20钢一侧有焊缝。焊接温度为1150°C时,接头20钢侧焊缝处存在残余中间层成分未能充分扩散,接头质量不好。焊接温度升高至1180°C时,接头焊缝处残余中间层消失,焊缝组织得到了明显改善,降熔元素得到相对更加充分的扩散。但当焊接温度继续升高时,过高的焊接温度会使焊缝附近母材晶粒组织粗大并且使接头在冷却时产生严重的残余应力集中,造成接头力学性能降低。采用不同的焊接时间对钛-钢复合管进行瞬时液相扩散焊。试验结果表明,在焊接时间为180 s至300 s的区间范围内,所有的焊接接头钛一侧均无焊缝存在,只有20钢一侧有焊缝。焊接时间从180 s至240 s,随着焊接时间的延长,接头界面处合金元素的扩散逐渐更加充分,然而延长焊接时间至300 s,焊接时间过长,母材基体中溶解的中间层合金量较大,焊后冷却时扩散区内会生成脆性化合物。脆性化合物层的厚度随焊接时间的延长而增加,成为恶化接头力学性能的主要因素。接头抗拉强度随焊接温度的升高先增大后减小,在焊接温度为1180°C时达到最大值。接头抗拉强度随着焊接时间的延长也呈先增大后减小的趋势,在焊接时间为240 s时达到极值。当焊接压力为3 MPa时,在焊接温度为1180°C,焊接时间为240 s的工艺参数条件下,获得的接头具有最高抗拉强度,约为560 MPa,达到了抗拉强度试验标准要求。