DD6单晶合金TLP扩散焊试样匹配性对接头持久性能的影响

采用专为DD6单晶合金设计配制的中间层合金对晶体取向完全一致及存在一定差别(10°以内)的DD6单晶试棒进行了TLP扩散焊,测试了不同接头980℃的持久强度.试验结果表明,当二焊接试样的晶体取向完全一致时,可获得单晶化的DD6合金接头,其980℃持久性能可达到母材性能指标;当二焊接试样的晶体取向存在小的差别(10°以内)时,会在接头中局部区域产生再结晶,在一定程度上降低接头性能,此时接头980℃持久性能可达到DD6母材性能指标的80%.     

N5单晶高温合金TLP连接工艺与机理研究

文中针对N5单品高温合金的TLP连接问题,研究了N5单品高温合金TLP接头组织演变规律及其与工艺参数的关系,探讨了接头界面形成机理及接头单晶化机理,通过EBSD晶体取向差分析获得了接头单晶化的条件,并分析了工艺参数及晶体取向差对接头力学性能的影响。论文还研究了TLP热过程对N5单晶高温合金母材组织的影响。     

温度对镍基单晶高温合金SRR99持久各向异性行为的影响

为了揭示单晶高温合金SRR99在650-1040°C温度范围内及典型应力条件下的持久各向异性行为,采用扫描电镜和透射电镜对持久实验后试样的断口形貌和微观组织演化进行研究。从Larson-Miller曲线看出,在中低温条件下,[001]取向单晶具有最好的持久性能,而[011]和[111]取向的持久性能相差不大;随着温度的升高,3个主取向的持久性能的差异逐渐缩小,到1040°C时几乎相同。通过断口形貌和组织观察,分析[001]取向单晶持久性能较佳的原因,同时探讨取向偏离度对[001]取向单晶持久性能的影响。     

DD6单晶试样结构对热拉伸性能的影响

采用选晶法制备不同结构的DD6单晶拉伸试样,通过对不同温度下[001]晶体取向的薄壁圆管与圆柱试棒拉伸试验,研究了DD6单晶试样结构对其热拉伸性能的影响.结果表明:在不同变形条件下,[001]取向孔内径Φ6.0mm的薄壁圆管极限强度比孔内径Φ7.0 mm高6.7％；而[001]取向薄壁圆管的拉伸性能比同条件圆柱试棒的拉伸性能高9.8％.试样结构对其性能的影响不明显,而试验温度与拉伸速率对其力学性能的影响较为显著.     

镍基单晶高温合金TLP扩散焊影响因素研究进展

对中间层合金、焊接工艺参数和母材晶体取向差对镍基单晶合金TLP扩散焊的影响进行了详细讨论。TLP扩散焊中间层成分设计较为成熟的方式是主要合金元素与母材成分相似，并以B为降熔元素；非晶箔带中间层相对于粉状中间层成分均匀且扩散速率快，有利于提高接头性能，是最适用的中间层形式；焊接温度、保温时间、焊接压力及焊后热处理等工艺参数应根据母材和接头性能要求以及加工工序合理选择；待焊试样晶体取向差应尽量减小或消除，避免接头中杂晶降低接头力学性能。     

单晶过渡液相扩散焊接头单晶化机理

为了探明单晶高温合金TLP扩散焊接头单晶化机理,采用扫描电镜（SEM）、背散射电子（BES）和背散射衍射（EBSD）分析接头微观组织.结果表明,接头内形成贯穿型晶界和等轴晶粒是接头无法实现单晶化的主要原因.在实际焊接过程中,应严格控制试样加工、中间层添加、装配、焊接等工序.在等温凝固阶段,液相依附于固态单晶基体以平面晶的方式外延生长,直至液相消失,界面上形成具有一致晶体取向的一块单晶,随着保温时间的延长,固态均匀化过程充分进行,冷却后将形成单晶化的接头.     

航空发动机用单晶叶片薄壁效应研究

通过制备不同截面尺寸的二代含RE单晶高温合金精铸试样,研究了不同测试条件下截面尺寸对单晶高温合金持久性能的影响。结果表明,1 100℃/130 MPa条件下,由于剧烈氧化作用,来源于相同的单铸大试棒的1 mm板状试样和准5 mm标准大试样的持久性能存在显著尺寸效应,而在980℃/250 MPa条件下不存在显著尺寸效应。无论在1 100℃/130 MPa,还是980℃/250 MPa条件下,叶身取1 mm厚板状试样和单铸大试棒取1 mm厚板状试样持久性能相当,冶金组织效应不显著。     

一种含Re单晶高温合金的拉伸断裂行为

研究了Re对单晶高温合金拉伸、持久性能的影响及含Re单晶的拉伸断裂特征。拉伸性能试样采用[001]取向单晶制备，应力轴方向平行于单晶[001]取向，采用扫描电镜观察断口形貌。实验结果表明：Re的加入降低了单晶短时拉伸延伸率，但能提高单晶的高温持久断裂延伸率；含Re单晶室温拉伸表现为滑移开裂特征；高温拉伸断裂失效机制为变形不均匀的蠕变断裂；高温持久断口表现为典型的塑性断裂特征，变形均匀。     

焊接接头的强度

采用专为DD6单晶合金设计配制的中间层合金对晶体取向完全一致及存在一定差别（10-以内）的DD6单晶试棒,进行了TLP扩散焊,测试了不同接头980℃的持久强度。     

焊接接头的强度

采用专为DD6单晶合金设计配制的中间层合金对晶体取向完全一致及存在一定差别（10-以内）的DD6单晶试棒,进行了TLP扩散焊,测试了不同接头980℃的持久强度。     

Transient liquid phase diffusion bonding of a single crystal superalloy DD6

0Introduction DD6isasecondgenerationsinglecrystalsuperalloy developedbyBeijingInstituteofAeronauticalMaterials, whichpossessesmanyadvantagessuchashighstrengthat elevatedtemperature,excellentcomprehensiveperform anceandgoodmicrostructuralstability.DD6allo…     

DD3单晶合金TLP扩散焊接头组织及持久性能

采用粉状中间层合金D1P对镍基单晶高温合金DD3进行了TLP扩散焊,并对接头组织与性能进行分析研究.结果表明,D1P粉状中间层合金TLP扩散焊接头的焊缝主要由γ+γ'双相组织、枝状化合物(Mo,W,Cr,Ni)3B2和条状化合物(Cr,Mo)23(C,B)6组成,近缝区中存在块状或针状化合物相(Mo,W,Cr,Ni)3B2.接头中存在明显的组织不均匀现象,对接头性能具有明显的不利影响.接头组织不均匀现象可经过高温长时间保温消除,1 250℃/24 h/空冷扩散焊的接头,并在焊后进行时效处理,其980℃持久强度可达到母材的90%.     

工艺参数对IC10单晶TLP接头组织和性能的影响

采用自制镍基非晶合金箔带KNi3A,在1 240℃对IC10单晶进行过渡液相扩散连接.利用扫描电镜对接头组织进行观察和分析,研究了不同焊接参数下获得的焊缝组织,并对接头进行了高温拉伸和高温持久性能测试.结果表明,当焊缝间隙为0.04 mm时保温10 h,接头组织与母材相同,接头高温力学性能良好;焊缝间隙为0.04 mm保温6 h和焊缝间隙为0.08 mm保温10 h时,无法获得完全等温凝固组织的接头,接头中存在共晶组织和化合物相,接头高温力学性能较差.     

Effect of Base Metal Misorientation on Single-Crystal Superalloy Transient Liquid-Phase Bonded Joints

In this paper, experiments and theoretical analysis were conducted to elucidate the internal relation between base metal misorientation and the characteristics of DD5 single-crystal superalloy TLP joints. The alloy was bonded at 1513 K for 10 h in vacuum environment. High-temperature creep rupture tests were carried out to determine the joint’s quality. Results revealed that base metal misorientation exerted a remarkable influence on DD5 alloy TLP joints. The joints of base metals with [001] orientation were used in this research. When the misorientation was smaller than 9°-10°, the single crystallization of joints can be realized and joints can achieve excellent mechanical properties. When the misorientation was more than 10°, there would be second-phase particles distributed in grain boundaries, thus resulting in poor mechanical property of joint; moreover, the characteristics of joint did not change with base metal misorientation in this case.     

Ni3Al单晶高温合金过渡液相扩散焊工艺

采用KNi3中间层,对Ni3Al单晶高温合金进行过渡液相扩散焊,分析不同焊接保温时间的接头和基体组织的变化,测试接头的高温持久性能.结果表明,1 240℃保温12 h,TLP扩散焊接头局部区域有少量的γ＋γ＇共晶组织及小块状的硼化物组织,其它区域均为与基体组织一致的γ＋γ＇双相组织;基体γ＇相由四方形转变成不规则状.焊接接头在1 000℃高温持久强度达到标准状态的基体强度90%.试样组织出现γ＇相筏形化,焊缝区域筏形组织粗化,且形状不规则,与持久应力方向呈一定角度.     

一种镍基单晶高温合金持久各向异性行为

研究了一种镍基单晶高温合金DD499的[001],[011]和[111]3个晶体取向在典型应力条件下的持久性能。结果表明,持久寿命的取向依赖性与温度和应力有关。760℃,790MPa时,[001]取向的持久寿命明显高于[011]和[111]取向;1040℃,165MPa时,持久寿命由大到小顺序为[111]>[001]>[011],但不同取向的各向异性减弱。利用SEM观察持久断裂后的断口和组织结构表明,760℃,790MPa时,[001]取向试样的断裂特征为解理和准解理混合型断裂,[011]取向为单系滑移引起的剪切断裂,而[111]取向为多系滑移引起的剪切断裂;1040℃,165MPa时,3种取向都为微孔聚集型断裂。     

单晶UBM在电子封装微互连中的研究进展

3D封装是未来电子封装制造技术领域的重要发展方向,3D封装中微凸点的尺寸将急剧降低,此时,芯片凸点下金属层(UBM)可能仅包含几个甚至单个晶粒。因此,UBM的晶体取向对界面金属间化合物(IMC)的形核和生长过程将具有显著影响,而界面IMC的特性会直接影响到凸点微/纳尺度互连的可靠性。因此,以单晶作为UBM研究界面物质的传输与IMC的生长规律,具有重要的理论和应用价值。本文对近年来以单晶Cu、Ni和Ag作为UBM焊点的界面反应进行综合分析,总结了单晶UBM上特殊形貌IMC晶粒的形成条件、界面IMC与单晶基体的位向关系、IMC的生长动力学过程、柯肯达尔空洞的形成规律、单晶UBM上IMC的晶体取向调控方法及晶体取向对无铅焊点力学性能和可靠性的影响,为评价单晶UBM凸点的力学性能和可靠性及提供指导。     

STUDY ON THE THREESTAGE CREEP OF THE DD3SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｅｍａｎｄｓｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｊｅｔｅｎｇｉｎｅｓｎｅｅｄｉｍｐｒｏｖｅｄｓｕｐｅｒａｌｏｙｓｆｏｒｔｕｒｂｉｎｅｂｌａｄｅｓ．Ｓｉｎｃｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓａｒｅｔｈ...