钨/316L不锈钢的瞬间液相扩散连接

采用Cu-5Ni(质量分数,%)合金箔为中间层,在加压15 MPa、连接温度1 120℃、保温10~360 min的工艺条件下对纯钨/316L不锈钢进行瞬间液相扩散连接。利用OM、SEM、EDS和电子万能试验机等研究接头的微观组织、成分分布、力学性能及断口特征。结果表明:保温10和30 min对应的接头组织由分界明显的富铁层和富铜层两层构成;保温时间增至180 min时,接头组织中的富铜层变薄、变分散,而富铁层则变厚、且局部和不锈钢奥氏体晶粒粘接;当保温时间达到360 min后,接头区和不锈钢母材较好地实现了组织与成分均匀化,钨母材中则形成2~3μm厚的Cr、Fe元素扩散带,接头抗剪强度达到213 MPa,断裂失效主要发生在钨母材中。     

AZ31镁合金循环热处理研究及对扩散连接的探讨

对AZ31镁合金的循环热处理进行了研究,在275℃～325℃的范围内进行了试验,分析了晶粒细化的机制,得出了在275℃二次循环晶粒尺寸最小的结构.在300℃、325℃时,在一次热处理时,晶粒尺寸得到了细化,组织较原始组织均匀,但二次、三次循环晶粒尺寸变化不大,并且有长大的趋势.同时探讨了细小晶粒对扩散连接实验的影响.     

铝基复合材料瞬间液相扩散连接接头的组织与力学性能

采用扫描电镜、能谱仪及电子拉伸试验机系统地研究了Cu,Ag作为中间层铝基复合材料瞬间液相扩散连接接头的组织与力学性能。根据组织结构特点接头可分为增强相偏聚区、增强相贫化区和母材区。增强相偏聚区的组织主要为Al2O3颗粒和铝合金基体，并含有汪量的MgAl2O4化合物，对于Cu中间层接头还含有少量的Al2Cu化合物。连接温度、连接时间和中间层厚度对接头抗剪强度具有较明显的影响。在一定条件下，Cu,Ag中间层接头的抗剪强度分别为82－99MPa和86－109MPa。增强相偏聚区是接头最薄弱的区域，减少增强相的偏聚是进一步改善接头力学性能的重要途径。     

碳钢/不锈钢的瞬间液相扩散复合

用扫描电镜、能谱分析等方法,研究了H62黄铜为中间层的20钢/304不锈钢瞬间液相扩散复合后结合区的组织、成分与性能。结果表明:在950～1100℃扩散退火0.5～1h,20钢与304不锈钢可以获得良好的冶金结合;当温度较高,时间较长时,在界面附近的20钢一侧,因合金元素含量提高,淬透性提高,导致空冷形成高硬度的马氏体组织;Fe、Cr、Ni向H62黄铜中扩散富集,形成高硬度的岛状组织。     

瞬间液相扩散连接模型及发展现状

瞬间液相扩散连接（TLP-DB）方法以其独有的性能优势，在先进材料连接领域得到广泛的重视和应用。综述了瞬间液相扩散焊中接触熔化、液相均匀化、等温凝固以及固相成分均匀化阶段的理论模型及发展状况．并对现有模型进行了分析和讨论。     

Ti3Al基合金瞬间液相扩散连接接头组织与力学性能

采用TiZrNiCu合金作为中间层材料研究了Ti3Al基合金的瞬间液相扩散连接,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)及电子万能试验机研究了接头的组织结构与力学性能.结果表明,采用TiZrNiCu作为中间层可以实现Ti3Al基合金的TLP扩散连接,能形成完整的接头.较高的连接温度和较长的连接时间有利于获得成分和组织较为均匀的接头.随着连接温度的提高和连接时间的延长,接头连接区宽度增大,反应层数量减少.当连接温度为900℃,连接时间为60min时,接头组织主要为钛固溶体,TiAl和TiCu.接头抗剪强度最高,可达420.1MPa.     

Al-Si合金瞬间液相扩散连接接头组织与力学性能

采用扫描电镜、X射线衍射、能谱仪及电子拉伸试验机等测试方法研究了Cu箔作中间层瞬间液相扩散连接(TLP)Al-Si合金接头的组织和力学性能.结果表明,Al-Si合金基体中的Al元素与中间层Cu元素发生共晶反应形成液相,而合金中的Si对Al与Cu的相互作用有一定的阻碍.接头组织主要由α-Al、单晶Si及金属间化合物(CuAl2和Al4Cu9)组成,而金属间化合物的数量随连接时间的增加而减少.剪切试样沿着界面/基体处断裂.当温度为560℃时,随着连接时间的增加,接头抗剪强度先增大后减小,在120 min时达到最大值70.2 MPa;接头塑性和韧性提高,断口表面形貌由脆性特征转变为脆性和韧性共存的混合型断裂特征.     

超声作用时间对超声辅助瞬间液相扩散连接MB8/Ni/LY12异种金属接头形成的影响

采用纯镍中间层对镁/铝异种合金进行超声辅助瞬间液相扩散焊(U-TLP),实现大气环境下无钎剂快速有效连接.结果 表明:在520℃时,超声10s,Mg母材首先与Ni箔发生共晶反应,生成Mg2Ni+α-Mg共晶液相,A1侧存在破碎的母材和中间层颗粒,无明显反应物.随着超声作用时间延长至15s时,A1母材与Ni发生扩散连接生...     

铝基复合材料的Al-Cu合金中间层瞬间液相扩散连接

采用Al—Cu合金作为中间层研究了铝基复合材料(Al2O3p／6061Al)瞬间液相扩散连接接头的组织与力学性能。研究结果表明，在Al—Cu／A12O3p／6061Al接头中无明显的增强相偏聚区和增强相贫化区，且接头成分分布较为均匀；在Al—C。合金中间层厚度30μm、连接温度600℃、连接时间30min条件下，接头抗剪强度为130～140MPa,较Cu／A12O3p／6061Al接头抗剪强度提高45％。因此，采用Al—Cu中间层是改善铝基复合材料接头力学性能的有效途径。     

MB15超塑性镁合金扩散连接试验

根据原子扩散理论对MBl5超塑性镁合金进行了扩散连接工艺研究。扩散连接试验前采用三种不同方法去除MBl5镁合金表面的氧化膜，从中选出最佳方法。在Gleeble-1500型热／力模拟试验机上，对超塑性MBl5镁合金进行了在不同连接工艺条件下的扩散连接，在电子万能试验机上对扩散连接接头进行了剪切强度试验，从而获得了MBl5超塑性镁合金的最佳扩散连接工艺参数。利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)，对扩散连接接头微观组织进行分析，得出了MBl5超塑性镁合金主要是通过原子扩散和晶粒长大造成的原始焊接表面晶界的移动，促使接头表面原子充分扩散，形成牢固的连接。     

TiNi形状记忆合金与不锈钢的瞬时液相扩散焊

采用AgCu金属箔作中间过渡层,对TiNi形状记忆合金与不锈钢进行了瞬时液相扩散焊,分析了接头的显微组织、元素分布和物相组成等,研究了接头的抗剪强度和断裂方式。结果表明:接头界面区由TiNi侧过渡区,中间区,不锈钢侧过渡区组成,主要相分别为Ti(Cu,Ni,Fe),AgCu,TiFe等。连接温度为860℃,保温时间为60min,连接压力为0.05MPa时,接头最大抗剪强度为239MPa。断裂发生在TiNi母材和AgCu中间层扩散界面上,断口为混合断裂形貌。通过中间层等温凝固过程动力学模型,结合界面形貌和元素扩散分析,认为TiNiSMA与不锈钢异种材料瞬时液相扩散焊过程存在明显的非对称性。     

镁合金与钛合金的瞬间液相扩散焊

为实现镁合金AZ31B与钛合金Ti6A14V的可靠连接，研究了两者以Al为中间层的瞬间液相扩散焊接头的微观结构与连接强度。研究结果表明：当焊接时间为180min时，焊接温度是影响界面反应热力学与动力学的主要参数，其对接头的微观组织、接头界面新生相构成与连接强度有重要影响。保温温度低于450℃时，AZ3IB／AI界面无液相产生，无法实现AZ31B与Ti6A14V的可靠连接；保温温度在450℃～480℃变化时，温度对AZ31B／Al／Ti6A14V界面反应的动力学因素有明显影响，且直接决定了焊后接头新生相的构成与分布。470℃保温180min的接头剪切强度较高（72．4MPa），达到AZ31B母材（86MPa）的84．2％。     

不锈钢的瞬间液相扩散焊研究

采用热模拟和显微组织分析方法,对Ni-5%Si-3B非晶箔带在316L不锈钢瞬时液相扩散焊(TLP)时的扩散行为进行了研究.结果表明,Ni-5%Si-3B非晶合金箔带作为中间层材料,在实验焊接条件下中间层润湿性和铺展性良好,具有较强的扩散能力,形成了冶金结合,基本实现了316L的TLP连接.     

AZ31B镁合金线切割

通过对AZ31B镁合金挤压棒料线切割(WEDM)的操作实践,试验结果表明影响镁合金线切割面质量的主要因素是钼丝进给速度、线切割电参数,即随钼丝进给速度的增大,切割表面粗糙度增加.当电压为5V,电流为2.2A时,切割面质量最好.     

瞬时液相扩散焊接CuAlBe合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢

采用ＣｕＭｎ合金为中间层对ＣｕＡｌＢｅ合金和１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢进行了瞬时液相扩散焊接。通过扫描电镜、电子探针和Ｘ射线省射分析等手段对接头的微观组织和相结构进行了分析,并用拉伸试验评价了接头的连接强度。研究结果表明,焊接压力、焊接温度、焊接时间及ＣｕＭｎ合金中间层Ｍｎ的含量等焊接参数对接头强度影响很大。在本试验中,当ＣｕＭｎ中间层中Ｍｎ元素含量为３０％、Ｔｔ＝１２２３Ｋ、ｔｂ＝４０ｍｉｎ、Ｐ     

W_6Mo_5Cr_4V_2/304不锈钢瞬时液相扩散焊研究

真空条件下,以非晶BNi_2为中间层,利用瞬时液相扩散焊制备W_6Mo_5Cr_4V_2/304不锈钢双金属复合材料。结果表明,不同影响因素对W_6Mo_5Cr_4V_2/304不锈钢双金属复合材料界面力学性能的影响程度从大到小依次为:连接温度、保温时间和连接压力。当连接温度为1 200℃,连接压力为6 MPa,保温时间为8 min时,获得了具有良好界面组织和力学性能的W_6Mo_5Cr_4V_2/304不锈钢双金属复合材料,其界面拉伸强度超过304不锈钢的拉伸强度,界面剪切强度达329 MPa。     

AZ31镁合金累积叠轧焊界面结合机制的研究

采用Gleeble试验机模拟了AZ31铸态镁合金在变形温度350℃、应变速率0.01s-1和不同变形量下累积叠轧焊的界面接合过程,采用OM和SEM观察了界面的演变过程.结果表明,AZ31与其界面结合机制是两侧晶粒通过动态再结晶在界面上形成共同晶粒.当累积叠轧变形量大于60％时,其界面结合良好.     

氧化镁膜AZ31B镁合金材料的细胞毒性研究

利用恒电流阳极氧化技术制备氧化镁(MgO)表面膜的AZ318镁合金材料(MgO/AZ31B),观测材料在体外生理环境中的微观形貌,评价材料的细胞毒性作用以及对体外培养的成骨细胞功能的影响.结果表明,MgO膜可有效地延缓AZ31B镁合金降解产物的释放速度,显著降低合金的致突变反应和溶血反应,对成骨细胞的增殖和成骨活性无毒性作用.在骨组织工程领域内MgO/AZ31B材料可望成为新型可降解生物医学材料.     

CA-P/AZ31B镁合金的生物相溶性研究

将具有磷酸钙(CA-P)表面涂层的AZ31B镁合金植入家兔的骨髂和肌肉组织间,观察了体内CA-P/AZ31B合金周围骨骼、肌肉组织的炎性反应,以及CA-P/AZ31B合金的微观结构,评价了CA-P/AZ31B合金的细胞毒性作用及溶血性.结果表明,CA-P涂层可有效地延缓AZ31B镁合金降解产物的释放速度,增加合金的表面粗糙度,减轻合金在体内诱导的组织炎性反应,显著降低合金的溶血率.CA-P/AZ31B合金具有良好的生物相容性,有望成为新一代可降解生物医学材料.