箔材钛合金液相界面扩散焊研究

本文主要研讨了液相界面扩散焊工艺的几个技术关键问题,提出优化工艺参数,最终获得组织均匀、晶粒细小、无脆性、等强度的优质接头,并焊接了Ti—6Al—4V双向波纹板。     

钼铜扩散焊接接头界面显微组织

采用扩散焊接方法对钼铜异种材料进行了焊接,研究了直接焊接和加镍作为中间层焊接对焊接接头界面显微组织的影响,通过SEM、EDS、EPMA、XRD等测试方法对其显微结构进行了表征.结果表明,直接焊接时,焊接界面结合紧密,Mo、Cu原子之间相互扩散形成扩散层,接头断裂发生在扩散层,由于柯肯达尔效应作用,在铜侧形成少量孔洞,孔洞的存在使焊接接头性能降低;加镍中间层焊接时,接头抗拉强度高于直接焊接时抗拉强度,Mo/Ni和Ni/Cu界面结合紧密,Mo/Ni界面形成固溶体层,接头断裂发生在Mo/Ni界面处,断口呈典型的脆性断裂特征.     

06Cr19Ni10不锈钢/A283低碳钢扩散焊接接头的显微组织和力学性能

采用真空扩散焊接对06Cr19Ni10不锈钢和A283低碳钢进行了扩散连接,并对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:06Cr19Ni10不锈钢和A283低碳钢扩散焊接接头的抗拉强度和屈服强度随着焊接温度的升高有增大的趋势;当焊接温度为850℃时,焊接接头的断后伸长率和冲击吸收能量达到最大。当Cr23C6析出相的尺寸较大时,将降低扩散焊接接头的韧性,成为导致该焊接接头断裂失效的裂纹源。     

用纯金属Ni作中间层扩散连接铝基复合材料

采用纯金属Ni作中间层扩散连接氧化铝颗粒增强铝基复合材料(Al2O3P/6061Al),探究了连接温度和保温时间对接头显微结构与力学性能的影响.结果表明,连接温度610～620℃时,连接区主要由Al3Ni和Ni在Al中固溶体组成,Al3Ni含量随连接温度升高、保温时间延长而减少;连接温度630℃时,连接区主要由Al2O3颗粒和Ni在Al中固溶体组成,Al2O3颗粒偏聚于接头中心.连接温度620℃、保温时间5～120min条件下,接头抗剪强度68～93MPa,断裂于连接区与母材界面;连接温度630℃、保温时间5～120min条件下,接头抗剪强度93～97MPa,断裂于增强相偏聚区.     

Cr、Ni元素对Fe3 Al/钢扩散焊界面组织结构的影响

采用扫描电镜和透射电镜分析比较了相同工艺条件下获得的Fe3 Al/Q235及Fe3 Al/Cr18-Ni8扩散焊界面的组织结构,研究了Cr、Ni元素对Fe3 Al/钢扩散焊界面组织结构的影响.研究表明:Cr、Ni的扩散有利于促进Fe3 Al与钢中Fe、A1元素的扩散结合,使Fe3 Al/Cr18-Ni8扩散焊界面过渡区的宽度较Fe3 Al/Q235界面过渡区大;并且Fe3 Al/Cr18-Ni8扩散焊界面过渡区新形成的Fe3 Al上弥散分布有含Cr、Ni的第二相,使Fe3A1出现了具有不同间距的位错对,甚至位错缠结现象,有利于提高Fe3 Al/钢扩散焊界面的结合强度.     

TC4合金TLP扩散焊的组织与性能

采用ＢＴｉ３５ＺｒＣｕＮｉ非晶箔中间层合金对ＴＣ４钛合金进行了瞬间液相扩散焊（ＴＬＰ）,对接头的组织和性能、元素分布情况进行了测试分析。结果表明,在合适的规范下所得ＴＬＰ接头组织为网蓝组织,强度达９０７ＭＰａ,断口分析表明,接头具有较好的韧性。     

MB2-LY12扩散焊接头界面组织结构及其形成机制

采用真空扩散焊接技术进行镁合金（MB2）与铝合金（LY12）的焊接,采用超声波无损检测,电子探针、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了焊接温度对焊接接头界面附近组织结构的影响,分析了界面反应物的生成机理。结果表明,随着焊接温度的升高,焊接界面的焊合率提高,在焊接压力为3 MPa、保温时间为100 min的条件下,温度升高到480℃完全焊合,在Al侧和Mg侧分别形成了A1（ss,Mg）和Mg（ss,A1）固溶体,焊接界面形成了Al₁₂Mg₁₇、AlMg、Al₃Mg₂三种金属间化合物层,其厚度随着焊接温度的升高而增加,其中AlMg层厚度增长得最快,接头断裂发生在金属间化合物层且呈阶梯状断裂。界面扩散区的形成主要由有效物理接触阶段、固溶体形成阶段、金属间化合物相形成阶段以及金属间化合物增长阶段组成。     

以Ti,Ni薄膜为中间层的钛合金与高温合金低温扩散焊研究

采用磁控溅射技术在TA15钛合金表面沉积Ti薄膜,在DD6单晶高温合金表面沉积Ni薄膜,以Ti,Ni薄膜作为中间层进行低温扩散焊研究.通过X射线衍射分析发现Ti,Ni薄膜均为多晶体结构.采用AFM分析发现,沉积薄膜后,TA15钛合金和DD6单晶基片的表面粗糙度均有所降低.以Ti,Ni薄膜作为中间层在800℃/20MPa/2h规范下实现了TA15钛合金和DD6单晶高温合金的异种材料低温扩散连接.通过扫描电镜和能谱分析表明,Ti,Ni两元素均扩散至另一母材界面,整个接头呈现分层组织,主要为Ti2Ni和TiNi相.     

磁控溅射制备钛合金扩散焊中间层Ti薄膜的研究

以磁控溅射的Ti薄膜作为中间层可在较低温发下实现钛合金的扩散焊.研究了工作气压和溅射功率两个主要工艺参数对Ti薄膜沉积速率、成膜质量的影响规律.在Ar气压为0.8Pa,溅射功率为38W的条件下在TC4试祥表面沉积了厚约1μm的Ti薄膜,采用感应加热方式将其分别快速加热至600℃,800℃,900℃和1000C.通过对薄膜表面形貌、成分及物相分析发现,随着加热温度的升高,薄膜晶粒显著长大,少量Al,V原子扩散进入Ti薄膜中,除Ti6O外未发现新的物相.     

316L不锈钢扩散焊接头界面孔洞蠕变扩展研究

采用损伤因子D和等效电阻率修正Derby模型,建立基于等效电阻率的扩散焊接头界面孔洞扩展动态测量模型。基于现场总线技术搭建四探针直流电位计算机数据采集系统,确立蠕变试样参数、实验方法和步骤,从而实时动态地监测316L不锈钢扩散焊接头界面孔洞蠕变扩展行为。     

Ti_3Al和Ti_2AlNb合金扩散连接界面的组织及力学性能

采用直接扩散连接Ti3Al和Ti2AlNb合金,研究了连接压力、连接温度、保温时间等工艺参数对接头界面组织形貌及性能的影响。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法观察分析了界面组织结构,并测试了接头的力学性能。结果表明:直接固相扩散连接接头的典型组织为Ti3Al/O相+α2相过渡层/富B2层/Ti2AlNb。当连接温度为1000℃,保温时间60min,连接压力为5MPa时获得的接头室温抗剪强度为635MPa,室温抗拉强度为795MPa,均断裂于Ti3Al母材一侧。经1000℃/60min热循环后Ti3Al母材的抗拉强度下降至原始母材的76%。连接温度低于950℃或保温时间小于60min会导致未焊合等缺陷;温度高于1050℃或保温时间超过120min则导致Ti3Al发生相变。     

定向凝固高温合金IC10瞬态液相(TLP)扩散焊接头组织研究

对定向凝固高温合金IC10进行了TLP扩散焊,中间层合金为在母材成分基础上加入一定量的降熔元素B配制而成,研究了在1270℃不同保温时间下焊缝及母材组织的变化,并对焊缝及母材中γ′相的形状尺寸变化进行了分析.     

Microstructure and Strength of the TiB2 Cermet/TiAl Joint Diffusion Bonded with Ni Interlayer

Vacuum diffusion bonding of TiB2 cermet to TiAl -based alloys using Ni interlayer has been carried out at 1123～1323 K for0.6～3.6 ks under 80 MPa. The effects of joining parameters on the microstructure of the joints and mechanical propertieswas investig     

Al-Cu双金属复合结构的扩散连接试验研究

应用扩散连方法进行了Al-Cu双金属复合结构的试验研究，比较了不同的焊接工艺，材料组合以及母材状态情况Al合金与Cu的连接性，观察了接头区域的微观组织结构，研究表明，固相扩散连接是一种适用于异种材料连接的有效方法，通过在连接区域形成Al-Cu金属间化合物，达到Al和Cu的有效连接，材料组合，母材原始状态以及连接工艺参数对Al合金与Cu的扩散连接存在着明显的影响。表面镀Ni工艺不但能够有效阻止Al和Cu之间形成脆性相，而且Al和Ni之间形成了良好的扩散连接，改善了接头性能。