在TiAl基合金的钎焊中，主要采用银钎料，以及钛基、铝基等钎料，既涉及TiAl基合金自身的钎焊，也涉及TiAl基合金与结构钢的钎焊。钎焊接头的组织和性能既与钎料有关，又与母材本身有关，还与钎焊的焊接参数有关。

图23-1 采用Ti-Ｚr-Ni-Cu钎料的钎焊接头的抗剪强度

a）抗剪强度随钎焊温度的变化 b）抗剪强度随钎焊时问的变化

图23-2 采用Ag-Cu-Ｚｎ钎料的钎焊接头的抗剪强度

a）抗剪强度随钎焊温度的变化 b）抗剪强度随钎焊时问的变化

1.TiAl基合金自身的钎焊

采用B-Ti70Cu15Ni15钎料，在氩气保护下进行Ti-50Al（原子分数）铸造合金的红外钎焊时，Al从TiAl基合金向钎缝中的扩散是形成界面微观结构的主控因素。通过等温凝固和固态扩散，在接头中形成由α（Ti）、（α+β）或α₂、β（Ti）和残留钎料层等多个反应层组成的界面结构，而且该结构是按五步形成机理实现的，即β（Ti）的形成、α+β两相区的形成、α₂相的形成、富Al的α（Ti）的形成和α₂相的长大。但在美国的C.A.Blue等人进行的同样研究中，只发现沿反应区的中心形成一个富Ni、富Cu的区域。

采用Al箔作钎料进行具有γ+α₂层片状组织的Ti-48Al（原子分数）铸造合金的钎焊研究时，发现在1173k的连接温度下，熔化的Al与母材发生反应，生成TiAl₃或TiAl₂化合物。当在1573k对钎焊接头进行随后的热处理时，接头成分发生均匀化，且Al钎料完全转变成单一的γ相。对接头进行室温和高温（873k）的强度测试发现，接头的抗拉强度与母材相同，达到220MPa。与此项研究相类似，同样采用Al箔作钎料研究TiAl基合金红外钎焊所形成的界面产物时，发现在1323～1623k的温度范围内，钎焊时问为15～60s时，Al与TiAl反应形成TiAl₃化合物，反应的程度则取决于所用的具体温度和时问。

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料时，接头的最高抗剪强度达到260MPa，在界面处有Ti₂Ni、Ti（Cu，Al）2化合物和Ti基固溶体生成，Ti₂Ni和Ti（Cu，Al）2的形成降低了接头的抗剪强度。采用Ag-Cu-Zn钎料时，接头的最高抗剪强度只有125MPa，在界面处生成TiCu、Ti（Cu，Al）2和Ag基固溶体，TiCu和Ti（Cu，Al）2的生成是降低接头抗剪强度的主要原因。(www.daowen.com)

2.TiAl基合金与结构钢的钎焊

采用Ag-Cu、Ag-Cu-Ti和Ag-Cu-Zn等银基系列钎料对TiAl基合金与40Cr钢进行钎焊时，钎缝中都出现了基本相同的反应产物，即Ti（Cu，Al）2化合物、Ag基固溶体、Ag-Cu共晶和TiC，但这些产物的微观形态及分布在不同条件下形成的接头中是不同的，如图23-3所示。其中，Ag（s.s.）代表Ag基固溶体。也正是因为接头的微观组织或界面结构的差异，造成了接头性能的不同，如图23-4所示。

图23-3 采用不同银钎料的钎焊接头微观组织

a）Ag-Cu b）Ag-Cu-Ti c）Ag-Cu-Zn D或G—Ti（Cu，Al）2 E或H—Ag（s.s.） T或J—TiC I—Ag-Cu共晶

图23-4 采用不同银钎料的钎焊接头的抗剪强度

a）Ag-Cu b）Ag-Cu-Ti c）Ag-Cu-Zn

当采用Ag-Cu钎料时，接头中所形成的界面结构为TiAl/Ti（Cu，Al）2+Ag（s.s.）/Ag（s.s.）/TiC/40Cr，在钎焊温度为1173k、钎焊时问为2min的条件下，接头的抗剪强度最高达到150MPa；当采用Ag-Cu-Ti钎料时，接头中形成了TiAl/Ti（Cu，Al）2+Ag（s.s.）/Ag（s.s.）+Ti（Cu，Al）2/TiC/40Cr的界面结构，在钎焊温度为1173k、钎焊时问为2min的条件下，接头的抗剪强度最高达到170MPa；当采用Ag-Cu-Zn钎料时，接头中的Ti（Cu，Al）2、Ag（s.s.）和Ag-Cu共晶形成了完全混合的组织，同时在40Cr钢侧还存在一个连续的TiC层，在钎焊温度为1173k、钎焊时问为20min的条件下，接头的抗剪强度最高达到190MPa。

采用银钎料BAg63Cu35.2Ti1.8和钛基钎料BTi70Cu15Ni15对Ti-33.5Al-0.5Cr-1Nb-0.5Si铸造合金与AISI4340结构钢进行钎焊时，钛基钎料与母材的反应强于银钎料，并且钛基钎料与钢之问形成碳化物层，而银钎料与钢之问未形成碳化物层。正因为如此，用钛基钎料钎焊TiAl基合金与结构钢时所得接头的抗拉强度较低；而用银钎料钎焊得到的接头的抗拉强度较高，室温达到320MPa，而高温（773k）达到310MPa。