Ti6Al4V/NiTi异种合金连接技术研究进展
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作者:
作者单位:

1上海飞机制造有限公司,上海 201324;2南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 211106

作者简介:

通讯作者:

林开杰,男,副教授,博士生导师,研究方向为高性能金属激光粉末床熔融、面向增材制造的仿生结构设计、燃料电池金属双极板设计及增材制造等。E-mail:kaijie_lin@nuaa.edu.cn。

中图分类号:

TG453.9

基金项目:

中国商飞-南航大飞机研究院联合创新研究基金(UAA25002)。


Research Progress on Joining Technologies for Ti6Al4V/NiTi Dissimilar Alloys
Author:
Affiliation:

1Shanghai Aircraft Manufacturing Co., Ltd., Shanghai 201324, China;2College of Materials Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 211106, China

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    摘要:

    Ti6Al4V钛合金与NiTi形状记忆合金的异种材料连接在航空航天自适应结构及生物医疗器械等领域具有重要应用前景,可同时满足高比强度、耐腐蚀性与形状记忆/超弹功能需求。然而,两种材料在热物性、相变行为及化学反应特性上的显著差异,易在连接过程中引发界面缺陷、脆性Ti-Ni金属间化合物生成及功能性能退化,制约工程应用。本文以Ti6Al4V/NiTi体系为对象,系统综述了传统焊接与增材制造技术在界面组织演化、缺陷控制及性能调控方面的研究进展,分析了界面反应特征及其对力学性能和形状记忆行为的影响,并总结关键共性问题与针对性解决思路,展望其在航空航天与生物医疗领域的未来发展方向。

    Abstract:

    The dissimilar joining of Ti6Al4V titanium alloy and NiTi shape memory alloy has attracted considerable attention for applications in aerospace adaptive structures and biomedical devices, where high specific strength, corrosion resistance, and shape memory or super elastic functionality are simultaneously required. However, pronounced differences in thermophysical properties, phase transformation behavior, and chemical reactivity between the two materials make the joining process highly susceptible to interfacial defects, the formation of brittle Ti-Ni intermetallic compounds, and degradation of functional performance, thereby limiting engineering applications. Focusing on the representative Ti6Al4V/NiTi material system, this paper systematically reviews recent progress in conventional welding and additive manufacturing techniques with respect to interfacial microstructural evolution, defect control, and property tailoring. The interfacial reaction characteristics and their effects on mechanical performance and shape memory behavior are analyzed, key common challenges and corresponding mitigation strategies are summarized, and future research directions toward aerospace and biomedical applications are discussed.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

胡凯明,盛瑞,林开杰. Ti6Al4V/NiTi异种合金连接技术研究进展[J].南京航空航天大学学报,2026,58(1):19-45

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  • 收稿日期:2025-12-12
  • 最后修改日期:2026-01-24
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  • 在线发布日期: 2026-03-10
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