近日，西安石油大学一项针对Ti‑22Al‑25Nb 合金真空电子束焊接的研究取得重要进展，相关成果发表于材料科学领域权威期刊《Materials Science & Engineering A》（Q1、Top 期刊）。研究系统阐明了TiB₂添加对焊接接头成形、显微组织与高温力学性能的调控规律，为高温结构合金焊接质量优化提供关键理论与技术支撑。该研究以 5 mm 厚 Ti‑22Al‑25Nb 合金板材为对象，采用真空电子束焊接（EBW），借助光学显微镜、扫描电子显微镜与 X 射线衍射等手段，系统对比不同 TiB₂添加量下接头成形、组织演变及力学行为差异。结果显示，添加 TiB₂可显著改善接头成形质量：所有接头表面弧纹均匀、成形优良；添加 TiB₂的接头下表面连续平整，未添加组下表面呈断续滴落状。物相分析表明，未添加 TiB₂的焊缝区（WZ）以单一 B2 相为主；添加 TiB₂后，焊缝区形成B2 相、TiB 与少量 O 相复合组织，晶粒显著细化、小角度晶界比例提升。力学性能方面，受 O 相与 TiB 析出强化影响，添加 TiB₂的焊缝区硬度全面高于未添加组，且不同添加量下硬度水平相近。高温拉伸测试显示，未添加 TiB₂接头断裂强度为 639 MPa，仅为母材的 72.5%；添加 TiB₂的接头因晶粒细化，高温强度与延伸率均优于未添加组，断裂模式由脆性断裂向韧脆混合断裂转变。研究表明，TiB₂可通过细化晶粒、调控物相、改善熔池流动性协同提升接头成形与高温力学性能，为 Ti₂AlNb 基合金在航空航天等高温服役场景的焊接应用提供重要依据。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.msea.2024.147503
