用Fe—Ti合金扩散连接SiC陶瓷

利用Ｆｅ－Ｔｉ合金在１４７３－１７２３Ｋ,０．９－５．４ｋｓ的接合条件下对常压烧结ＳｉＣ陶瓷进行了真空扩散连接,接头中形成ＴｉＣ,ＦｅＳｉ,Ｔｉ５Ｓｉ３反应相,试验结果表明,用Ｆｅ－５０Ｔｉ（ａｔ％）合金,在１６２３Ｋ,２．７ｋｓ的接合条件下,接头的高温（９７３Ｋ）剪切强度达到１３３ＭＰａ。     

SiC/Nb/SiC扩散连接接头的界面构造及接合强度

使用Ｎｂ箔作中间层对常压烧结ＳｉＣ陶瓷进行了真空扩散连接。在最初的反应阶段，六方晶的Ｎｂ２Ｃ和Ｎｂ６Ｓｉ３Ｃｘ反应物分别在Ｎｂ和Ｓｉ侧形成。随着连接时间的增加，立方晶的ＮｂＣ和六方晶的ＮｂＳｉ２相在界面出现。试验结果表明，在１７９０Ｋ，３６ｋｓ的连接条件下所获得的扫头，其室温剪切强度达到１８７ＭＰａ，高温剪切强度超过１５０ＭＰ。     

SiC/TiAl扩散连接接头的界面结构及连接强度

对常压烧结的ＳｉＣ陶瓷与ＴｉＡｌ金属间化合物进行了真空扩散连接。采用扫描电镜、电子和Ｘ射线衍射分析等确定了反应产物的种类和接头的界面结构,并用拉剪试验评价了接头的连接强度。研究结果表明：ＳｉＣ与ＴｉＡｌ扩散连接中生成了ＴｉＡｌ２、ＴｉＣ和Ｔ５Ｓｉ３Ｃｘ三种上,接头的界面结构为ＳｉＣ／ＴｉＣ／（ＴｉＣ＋Ｔｉ５Ｓｉ３Ｃｘ）／ＴｉＡｌ。在１５７３Ｋ和１．８ｋｓ的连接条件下,接头室温剪强度达到２４０ＭＰａ     

陶瓷与金属扩散连接和场致扩散连接研究现状和进展

连接技术是材料加工和实际工程应用的热点内容,而扩散连接技术是实现陶瓷和金属可靠连接的主导方法之一.主要介绍了扩散连接的工艺、接头元素扩散与界面反应以及残余应力分析等,并在此基础上简介了场致扩散连接的工艺及其界面反应机理,突出了其温度低、时间短、压力小以及简便的工艺特点.     

用中间层为非活性金属FeNi/Cu的Si3N4陶瓷与Ni的扩散连接

采用非活性金属中间层FeNi/Cu在高、低真空条件下进行了Si3N4陶瓷与Ni的扩散连接,然后对部分接头进行了热等静压（HIP）后处理,测定了连接接头的四点弯曲强度,用扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA0和X射线衍射仪（XRD）对连接界界面区域进行了分析。结果表明,采用非活性金属中间扩散连接Si3N4陶瓷与Ni,在高真空和低真空条件下均能获得高强度连接,连接界面处没有形成Ni-Si化合物反应层,连接时间对接头强度的影响不明显。上述特征与用活性多种中间层连接时的情况截然不同。本文的连接方法有着重要的工程应用前景。     

陶瓷与金属扩散连接的研究现状

陶瓷与金属的连接技术是材料工程领域的热点研究课题,而扩散连接方法被认为是陶瓷与金属连接最适宜的方法。本文综述了陶瓷与金属扩散连接的研究现状,重点介绍了界面反应研究、残余应力分析和连接工艺研究等内容,并在此基础上指出了研究中所存在的问题。     

SiC陶瓷连接工艺及焊料反应产物研究

采用热压反应烧结技术，使用Ti-Ni混合金属粉末焊料对SiC陶瓷进行连接，探讨了焊接温度、保温时间、焊料厚度以及焊接压力等工艺参数对连接件抗弯强度的影响规律，并通过对连接界面及焊料反应产物进行SEM，EDS，XRD分析，进一步考察了焊接工艺对连接件的断裂类型，焊料反应产物及其结合强度的影响规律。结果表明，采用适当的连接工艺，Ti-Ni焊料与母材可通过适当且适度的界面反应获得牢固结合，此时界面反应产物为以TiC,NiTi为主含Ni3C,Ni16Ti6Si7的混合物，且具有较高强度的TiC以弥散相形式分布在以具有一定韧性的金属间化合物NiTi为主的基质中，对接头性能的改善起到关键作用。在本实验范围内，在连接温度1100摄氏度，保温时间20min，焊接压力12．7MPa，焊料厚度0．3mm条件下可获得最佳陶瓷接头，其相对抗弯强度为53％。     

Mo和Al箔扩散连接界面反应层形貌分析

在压力20MPa,温度600℃保温50min～6h时间条件下,利用扩散连接方法连接厚度为微米级的Mo和Al箔,观测Mo-Al固-固界面生长和演变情况。结果表明,Mo-Al界面反应新生相是在距接触界面0.5～0.7μm的Mo箔表皮下形核,进而撕裂、顶开Mo表皮,成岛状生长,进入到Al基体中,并将撕裂的Mo表皮带入新相内部,形成Mo夹层。因此,在Mo-Al界面反应初期,反应界面形貌不是平直的,而是类似界面上分布的岛屿,且每一种新生相纵向比沿界面的横向生长速度快;随着这些岛屿的生长相连,Mo-Al反应界面会出现3层连续的反应层,即Mo3Al8,MoAl5,MoAl12。当Al箔较薄而被反应消耗完毕后,会形成单独的MoAl4反应层,且会出现一种反应物"吞食"另一种反应物的现象,最后剩下含Mo高的Mo3Al8,MoAl4相。     

用复合中间层扩散连接钛铝基合金与镍基合金

采用Ti／Nb和Ti／Nb／Ni复合中间层扩散连接钛铝基合金与镍基合金．采用扫描电镜、电子探针等手段对接头的界面组织及断口进行分析,采用抗剪强度测试对接头的连接强度进行评价．结果表明,在连接温度为900℃,连接压力为20MPa固定的情况下,采用Ti／Nb复合中间层,在连接时间为30min时,接头抗剪强度最高为273．8MPa,接头断裂于GH99／Nb界面;采用Ni／Nb／Ti复合中间层,在连接时间为60min时,接头抗剪强度最高为314．4MPa,接头断裂于Ti／TiAl界面的Ti3Al反应层．采用Ni／Nb／Ti复合中间层所得接头强度较Nb／Ti复合中间层有较大提高,且接头的断裂位置发生变化,说明镍中间层的加入,对缓解接头应力有一定的作用．     

SiC陶瓷与TiAl基合金扩散连接接头的强度及断裂路径

进行了ＳｉＣ陶瓷与ＴｉＡｌ基合金（ＴＡＤ）的真空扩散连接,给出了接头的剪切强度,并采用ＳＥＭ、ＥＰＭＡ和ＸＲＤ分析了接头的断裂路径。结果表明,在１５７３Ｋ和０．３～２８．８ｋｓ的连接条件下,当连接时间较短时接头强度较高,如室温时为２４０ＭＰＡ,高温（９７３Ｋ）时为２３０ＭＰａ接头在（Ｔｉ５Ｓｉ３Ｃｘ＋ＴｉＣ）／ＴＤＡ界面处断裂。随着连接时间的增加,接头强度降低频接头的断裂路径也由造近ＴＡＤ的（Ｔｉ     

扩散连接接头行为数值模拟的发展现状

扩散连接技术是一门边缘科学,涉及材料、扩散、相变、界面反应、接头应力应变等各种行为,工艺参数多,虽然已经进行了大量的试验研究,但却对各种材料的连接机理尚未有明确的认识,为此人们试图借助于计算技术,对接头行为进行数值模拟,以便找到共同规律,对扩散连接过程及质量进行预测与实时控制。本文主要内容就是概括地介绍了国内外关于扩散连接接头行为数值模拟的发展现状;主要包括界面孔洞消失过程、接头元素扩散与反应层的形成、接头变形与应力行为的数值模拟,以使人们能够定性或半定量的分析扩散连接因素对接头性能的影响。     

YG8与TA15真空扩散焊

采用ANSYS软件对YG8与TA15真空扩散焊接头残余热应力进行三维瞬态有限元数值模拟，验证了Cu作为中间层材料在缓解YG8／TA15接头热应力方面的作用。在焊接温度为860℃与880℃，压力为5MPa，扩散焊时间为60min的条件下，进行YG8与TA15的真空扩散焊，分析了YG8与TA15连接界面的微观组织形貌。结果表明，YG8／Cu界面呈一条深色曲线，结合良好；而TA15／Cu界面生成呈层状分布的脆性Ti-Cu金属间化合物，将会影响到接头的整体性能，故对其在结合界面的体积与分布状态必须予以控制。     

连接温度对Ti为中间层钨/铜合金扩散接头组织和强度的影响

选取Ti箔作为钨与铜合金(CuCrZr)连接的中间层,考察了连接温度对扩散连接接头的显微结构和强度性能的影响。结果表明:扩散层中脆性金属间化合物对接头强度有重要影响,当连接温度为1030℃时,Ti与Cu发生共晶反应全部转化为液相并且大部分被挤出连接区域,少量残留的金属间化合物促进接头强度提高,剪切强度甚至超过W母材。     

Ti／Al扩散焊的接头组织结构及其形成规律

以TA2和L4为焊接材料进行扩散焊，结合剪切断口形貌，XRD分析，SEM分析和接头强度测试，研究了Ti／Al扩散焊的接头形成规律。结果表明，接头形成过程包括互扩散形成冶金结合、冶金结合区生成新相、新相颗粒长大连接成片层、新相片层按照抛物线规律生长4个阶段。TiAl3是扩散反应的初生相，且在较长时间内是唯一生成相。它的生成具有一定延迟时间tD，tD受温度影响很大。接头强度取决于扩散区中冶金结合的程度及界面结构，在TiAl3新相连接成片层之后，接头强度达到甚至超过L4型Al母材。接头剪切断裂发生在界面扩散区的Al侧或Al母材内部。     

氧化铝陶瓷与不锈钢扩散连接研究

先在氧化铝陶瓷表面用真空蒸发镀膜的方法镀一层镍膜，再以纯镍粉为中间层材料，实现了氧化铝陶瓷与AISI201不锈钢的扩散连接。对连接接头进行了抗剪强度测试和微观形貌及相结构分析。结果表明：在连接温度900℃，保温时间2h，连接压强30kPa的条件下接头剪切强度最高可达20．7MPa；扩散连接过程中生成了A1Ni金属间化合物。     

Ta/Cu真空扩散焊工艺及界面研究(英文)EI北大核心CSCD

研究了工艺参数对Ta/Cu真空扩散焊的影响。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、显微硬度等测试方法对结合面微区进行了分析。结果表明:采用真空扩散焊工艺,在焊接压力为10 MPa及焊接时间为60 min的工艺参数下,界面孔洞随着焊接温度的升高而减少,在焊接温度达到1000°C时,结合面内孔洞基本消失,结合面扩散区域宽度为3～5μm;加工硬化导致硬度升高,焊合区的硬度值要比未焊合区的硬度值稍高。     

SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金TLP扩散连接工艺试验研究

对SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金 异种材料组合进行了TLP扩散工艺试验研究，分析了材料组合、中间层、连接温度和时间等参数对接头区域各元素的浓度分布的影响。研究结果对于复合材料与金属的连接具有重要的指导意义。     

扩散连接界面物理接触行为的动态模型

通过把连接初期可能存在的不影响连接进程的空洞排除掉，并把中间层与屈服极限较小的母材一体化，提出了既能真实反映实际表面几何形状及连接时表面间的接触几何特性，又能简化紧密接触与接合面积数学处理过程的扩散连接接头接触界面几何模型。分析了扩散连接过程的重要阶段-物理接触阶段，并建立了相应的接合面积计算模型。利用此模型可以很好地解释扩散连接接头界面不同区域接合强度不同的现象。模型显示，在扩散连接的物理接触过程中，不同区域的接合能力不同，剪切应力对促进界面空洞的塑性变形及弥合发挥着非常重要的作用。