由于钛-铝复合材料广泛应用于航空航天领域，国外有关于 Ti/Al 异种材料焊接工 艺研究开展时间较早。相比之下，国内研究较为落后。目前研究 Ti/Al 异种金属焊接 工 艺 较 先 进 的 研 究 机 构 有 乌 克 兰 的 巴 顿 焊 接 研 究 所 和 美 国 国 家 航 空 航 天 局 (NASA)[16]。国外钛铝复合构件作为一种新型材料己在航空航天领域上得到广泛应用， 但我国至今还没有成熟的 Ti/Al 异种金属焊接工艺。目前，我国铝钛异种金属的焊接 方法主要有钎焊、熔－钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊连接。74256

 1 Ti/Al 钎焊发展

美国焊接协会在 Ti 上浸镀上一层 Al，然后使用普通的 Al 基钎料钎焊铝合金和附 着在 Ti 合金上的金属 Al，最终实现 Ti/A1 异种金属材料的连接，这种连接方法解决 了钛铝金属间化合物的产生，降低了脆性，但接头强度较低[17]。日本学者 Takemoto

等人于 20 世纪 80 年代末用在纯 Al 中加入 Sn 元素，使接头的强度提高，所选用的钎 焊材料为 Al－11。5Sn 合金[18]。

 2 Ti/Al 激光熔钎焊发展

激光熔钎焊是一种高能束流焊接技术。德国不莱梅应用射线研究所利用激光熔－ 钎焊技术使搭接接头下方的铝合金熔化后与钛合金形成钎焊接头，实现了 0。8 mm 厚 Ti－6Al－4V 与 1mm 厚 AlMgO4Si1。2 铝合金的搭接连接[19]。哈尔滨工业大学的倪加明 等以铝硅共晶合金为填充材料，采用散焦 CO2 激光束，与工件表面成 60°夹角倾斜 入射，氢气保护，实现了 1。5 mm 厚 Ti－6Al－4V 钛合金和 5A06 铝合金的激光－熔 钎焊，接头平均强度为铝合金母材的 85％[20]。这种焊接方法，在拉伸试验中，试样在 铝合金侧的热影响区断裂，抗拉强度达 200MPa。

 3 Ti/Al 扩散焊发展

扩散焊结是将两个工件进行紧密贴合，在一定压力和温度下，使工件原子进行相 互扩散进行连接的一种焊接方法。该方法避免了 Ti/Al 之间的熔点差异较大的问题， 并且不易形成脆性金属间化合物。同时，还具有精度高，变形小，论文网不需要后续加工等 一系列优点。缺点在于扩散焊需要两工件接触面完全贴合，准备时间长，有形状限制， 并且焊接时间较长，成本较大。清华大学的姚为教授和国外的 Woogn H Sohn 等人对 该种焊接方法做过相关研究，发现对于物理性质和化学性质差异较大的金属，在进行 扩散焊时，需要加过渡层(Woogn H Sohn 提出用 100μm 的 Al-10Si-1Mg 作为中间层， 可等到良好焊接接头)[22]。

 4 Ti/Al 搅拌摩擦焊发展

摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态， 然后迅速顶锻，完成焊接的一种方法。搅拌摩擦焊(简称 FSW)是英国焊接研究所(The Welding Institute)于 1991 年发明的专利焊接技术。相比于普通摩擦焊，搅拌摩擦焊在 工件焊缝处多一个搅拌针。在焊接过程，铝合金方面会不再结晶形核，而刚形成的核 心还没有长大就被搅拌针打碎，反复如此，最后形成细晶区，具有良好的力学性能。 最后研究表明，搅拌摩擦焊形成的焊缝抗拉强度可以达到母材的 62%。