钛合金与不锈钢微扩散连接技术研究项目来源于上海空间推进研究所与哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室签订的军品横向课题。该课题的目的是解决常规扩散连接过程中无法平衡焊合率和扩散层厚度之间矛盾的难题，得到焊合率100%、具有薄且均匀扩散层的接头。项目要求开发新型连接技术，实现TA2与1Cr18Ni9Ti不锈钢之间的可靠连接，连接界面无孔洞、裂纹、未焊合等缺陷，连接接头力学性能及密封性达到应用要求。 本项目针对上述要求，利用TA2在一定温度和压力作用下发生宏观塑性变形的特性，通过界面滑移变形弥合与1Cr18Ni9Ti之间的孔洞，与其发生冶金结合，实现两者之间的可靠连接。该技术凭借独特的结构设计，借助巨大的外加压力，在短时间内完成TA2与1Cr18Ni9Ti之间的扩散连接，由于扩散层厚度仅约1μm，因此称为微扩散连接。 通过对连接工艺（夹具结构及尺寸、待焊母材表面状态及原始尺寸、保温时间、连接温度、加圧速度、压入距离、真空度等）的探究获得最佳参数，并对连接件分别进行微观组织分析、力学性能和气密性测试，连接接头力学性能及密封性均达到应用要求。本项目可实现以下技术指标： （1）接头结合面积率为100%，焊缝及母材均无显微裂纹。扩散层厚度均匀，约为1μm； （2）抗拉强度测试的断裂均发生在TA2母材上，焊缝与TA2等强度； （4）测试件弯曲角度约为90°时，接头处仍完好，无可见裂纹； （5）循环次数达107次时，测试件仍完好，无明显变化； （6）水介质10MPa/5min和充氦气5MPa/5min均未发现泄露，3MPa/5min氦质谱检漏的泄漏率为1.8~5.5×10-10Pa·m3/s，爆破压力≥80MPa。 该连接技术已完成产品模拟件20件的制备，采用容器法对三个产品模拟件进行3MPa/5min氦质谱检漏，泄漏率均满足实际使用要求。 首次提出采用微扩散连接方法实现钛合金与不锈钢的高可靠连接，连接件的强度显著高于国内外研究者的研究结果（针对相似材料），达到了国际先进水平。此外，连接件性能评价方式多样、完整，各项性能均较好，同批次连接件质量一致性程度高（成品率高），可大幅降低生产成本。

哈尔滨工业大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。