表面毛化不锈钢与纯铝的真空扩散连接

采用冷金属过渡技术(CMT)对不锈钢表面进行毛化,在其表面制备高度为3 mm、分布密度为9个/cm2的毛刺,毛刺中心横向及纵向间距均为3 mm. 研究其与纯铝进行真空扩散连接接头的界面组织和性能,分析不同保温时间对接头组织和性能的变化规律. 结果表明,在扩散连接温度为600 ℃,保温时间为60 min,压力为3 MPa的工艺条件下,表面毛刺刺入铝母材内部,使得表面氧化膜有效去除,接头形成连续的Fe₂Al₅+FeAl₃界面反应层,相比不锈钢与纯铝的直接真空扩散连接,接头拉剪强度显著提高. 此外,在扩散连接温度一定时,随保温时间的增加,反应层厚度增加,接头拉剪强度呈现先增大后减小的变化趋势.     

异种金属和镀层金属的焊接

镍基合金／不锈钢TIG熔-钎焊工艺的研究;铝与钢异种金属电弧熔-钎焊研究与发展现状;表面纳米化不锈钢与钛合金扩散连接中的扩散系数;C4镍基合金与X60钢焊接接头的组织和腐蚀性能;等离子堆敷铜嘲异种金属焊接接头性能及结合机理研究     

锡青铜—镍—钢扩散连接工艺研究

采用Ｎｉ作中间层对ＱＳｎ４－４－２．５锡青铜与４５＃钢进行了扩散连接,研究了扩散连接温度、扩散连接压力、扩散连接时间等工艺参数对接头性能的影响,确定了锡青铜与钢扩散连接的最佳工艺参数,并用扫描电镜、电子探针对接头进行了微观分析,确定了合理的连接工艺参数,接头质量良好     

铝铜接头的扩散焊连接研究现状

铝铜连接接头在电子、能源动力、交通等领域中的应用越来越广泛,铝铜的高质量连接是充分利用铝与铜各自的优异性能的前提,因而已成为焊接领域的研究热点。由于铝和铜两种材料熔点差值大、线膨胀系数差异大,铝在加热时易形成氧化膜难以去除,并且铝铜之间极易生成复杂的脆性金属间化合物,严重影响接头力学性能及导电性,导致实现铝铜之间的可靠连接成为焊接领域的研究难点。扩散焊接技术是一种解决铝铜高质量连接的可行方式。文章对铝/铜接头的扩散焊连接技术的现状进行了综述,介绍了铝/铜扩散焊接的材料、前处理过程、中间层的选择、连接工艺(温度、压力、真空度)及性能测试的项目、设备和方法。     

2219铝合金与不锈钢惯性摩擦焊接接头组织与力学性能

异种金属的连接可实现节能、经济及减重的目标,成为航空航天、造船、铁路运输等领域的研究热点之一;而铝合金与不锈钢物理化学性能差异明显,成为异种金属中最难实现的连接接头之一。采用惯性摩擦焊接技术进行2219铝合金与不锈钢回转体的连接,分析不同焊接工艺参数下铝钢惯性摩擦焊接接头的显微组织与力学性能。结果表明,惯性摩擦焊接使铝钢接头铝合金一侧形成了细晶区和拉长晶区;EDS结果显示焊接界面处发生了Fe、Al等元素扩散。硬度测试结果表明,在连接界面处-0.6~+0.15 mm范围内硬度值发生了明显的阶跃变化,该区域为受焊接热及变形作用的主要区域,硬度值高于母材。合理焊接工艺下获得的2219铝合金与不锈钢接头拉伸强度为235~300 MPa。铝钢惯性摩擦焊接断口以脆性断裂为主。     

钛合金与不锈钢扩散焊接头的组织和性能

本文对钛合金ＴＣ４与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ扩散焊接头的组织和性能进行了分析和测试，结果表明，不加中间层进行扩散焊时，所形成的接头极脆，不能实现有产的连接，采用纯镍中间金属，避免了母材组元Ｔｉ与Ｆｅ的相互扩散和迁移，可获得钛合金与不锈钢的牢固连接。     

中间过渡金属V＋Cu对钛合金与不锈钢扩散焊接头性能的影响

采用Ｖ＋Ｃｕ复合夹层，对钛合金ＴＣ４与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ扩散焊接头的性能进行了试验研究，结果表明：Ｖ＋Ｃｕ复合夹层可以有效地防止Ｔｉ与不锈钢中Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃ的相互扩散和迁移，消除了Ｔｉ－不锈钢接头中的脆性金属间化合物和碳化物。接头的性能与软质中间层Ｃｉ的相对厚度有关。     

Impulse Pressuring Diffusion Bonding of Titanium to Stainless Steel Using a Copper Interlayer

采用Cu作中间层对工业纯钛和1Cr18Ni9不锈钢进行了脉冲加压扩散连接。在连接温度850 ℃,脉冲压力8~20 MPa工艺条件下,在120~180 s时间内即实现了钛与不锈钢的有效连接,与传统扩散焊相比连接时间大幅缩短。在Ti/Cu界面生成了大量的Ti-Cu金属间化合物;而在Cu/不锈钢界面只生成了Cu在奥氏体不锈钢中的固溶体,Cu中间层有效地阻隔了Ti与不锈钢之间的扩散和反应。在连接时间为120 s时得到了最大的连接强度346 MPa。在拉伸载荷下,接头沿Ti/Cu界面发生脆性断裂。脉冲加压扩散连接能在一定程度上降低界面金属间化合物对接头性能的有害作用,提高接头强度,但不能完全消除界面金属间化合物对接头的不利影响。     

铜作中间层钛与不锈钢的脉冲加压扩散连接（英文）

采用Cu作中间层对工业纯钛和1Cr18Ni9不锈钢进行了脉冲加压扩散连接。在连接温度850℃,脉冲压力8~20 MPa工艺条件下,在120~180 s时间内即实现了钛与不锈钢的有效连接,与传统扩散焊相比连接时间大幅缩短。在Ti/Cu界面生成了大量的Ti-Cu金属间化合物;而在Cu/不锈钢界面只生成了Cu在奥氏体不锈钢中的固溶体,Cu中间层有效地阻隔了Ti与不锈钢之间的扩散和反应。在连接时间为120 s时得到了最大的连接强度346 MPa。在拉伸载荷下,接头沿Ti/Cu界面发生脆性断裂。脉冲加压扩散连接能在一定程度上降低界面金属间化合物对接头性能的有害作用,提高接头强度,但不能完全消除界面金属间化合物对接头的不利影响。     

铝基复合材料的非真空扩散连接

本文介绍了一种铝基复合材料扩散连接的新方法--非真空扩散连接,包括工艺试验过程、获得的主要试验结果以及对结果的分析和讨论,并提出了采用接头连接效率和接合区百分数评价接头性能的指标体系以及用于解释铝基复合材料非真空扩散连接机制的模型.     

铍／HR—1不锈钢热等静压扩散连接界面特性研究

采用热等静压（HIP）方法，对铍与HR－1不锈钢（SS）在加Cu单层或Cu/Ni双层过渡材料的条件下进行扩散连接。利用金相显微镜，扫描电镜（SEM）、俄歇电子能谱（AES）、显微力学探针（MPM）及拉伸试验分析了接头扩散区的显微组织，微区成分和力学性能。探讨了扩散区成分，组织，硬度及弹性模量分布的关系。研究表明，加Cu单层过渡材料能有效阻挡Fe向铍端的扩散，但不能阻挡铍向不锈钢端的扩散和消除合金元素Ni向Be/Fe及Be/Cu的偏聚，存在幅度较大的弹性模量跃变，造成应力集中和开裂。加Cu/Ni双层过渡材料能实现Be,Cu,Ni与不锈钢间的互扩散，其结合强度为50MPa，是实现铍与不锈钢扩散连接和提高接头质量的可选方法。     

钛合金与不锈钢超塑性扩散连接工艺及机理研究

基于微细晶超塑性扩散连接方法,对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢成功实现了直接扩散连接,系统分析了接头性能、界面微观结构及超塑性扩散连接机理。结果发现：TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢直接超塑性扩散连接时,较佳连接工艺规范为：温度T=760~820 ℃,压力p=6~9 MPa,时间t=20~40 min;接头剪切强度τ＝125.3~148.7 MPa。与一般直接扩散连接相比,连接温度降低了约100 ℃,接头的剪切强度提高了1倍以上,且连接试样无明显变形。细化热处理TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢超塑性扩散连接时,其接头的形成过程大致可分为3个阶段：形成紧密接触阶段、接触表面激活阶段及靠近活化中心的界面冶金结合区形成阶段。     

铝基复合材料与铝合金的TLP扩散连接

采用TLP扩散连接方法对铝合金与SiC颗粒增强Al基复合材料进行了连接试验研究，应用扫描电镜和能谱分析技术对TLP连接接头进行了微观组织观察和接头区域各元素的浓度分布测试。结果表明，SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金连接接头区域连接界面向铝合金一侧偏移，接头区域溶质原子浓度分布非常不均匀，由于溶质原子扩攻速度以及中间层和母材冶金反应的不同，导致铝基复合材料与铝合金的TLP扩散连接过程存在明显的非对称性。     

钛合金与不锈钢的超塑性扩散连接研究

采用镍箔作为中间过渡层,在真空下对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了微细晶超塑性扩散连接。通过扫描电镜、X射线衍射及剪切强度试验等方法,对连接接头进行了微观分析和剪切强度测试。结果表明:采用镍箔作中间过渡层,能有效地防止铁与钛、碳间的相互扩散和迁移,避免界面上更多的金属间化合物产生,从而提高了接头性能。在连接温度为790℃、连接压力为3MPa,连接时间为30min的条件下,可获得钛合金与不锈钢的牢固连接,接头剪切强度可达131.1MPa,且试样无明显变形。     

扩散连接接头区域元素浓度分布的数值分析

扩散连接接头区域元素浓度的分布是扩散连接技术中影响被连接材料的扩散，相变，界面反应及接头质量的重要因素，为此人们借助于计算技术。对其进行数值模拟，以便对扩散连接过程及质量进行预测与实时控制，针对异种材料的扩散连接过程，以热力学第二定律为基础，进行了扩散连接接头区域元素浓度分布的数值分析，建立了生成固溶体类型的界面反应模型，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。利用耐热合金K5与耐热钢2Cr12NiMoV的扩散连接对建立的模型的试验验证表明，模型能够较好的反映元素的分布规律，可以为扩散连接工艺参数的制定提供一定的参考。     

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。     

钛合金与不锈钢扩散焊接研究进展

分析了钛合金与不锈钢的物理化学性能的差异对焊接接头性能的影响,综述了国内外钛合金与不锈钢扩散焊接的研究现状,对钛合金与不锈钢的焊接界面进行表面自纳米化处理后,在扩散焊接过程中能够显著提高原子扩散系数,抑制脆性金属间化合物生长,改善接头组织和提高接头综合性能。展望了钛合金与不锈钢扩散焊接的发展趋势。     

钛／不锈钢相变扩散连接工艺研究

探讨了钛／不锈钢相变扩散连接的可行性及合适工艺参数,分析了影响相变扩散连接的主要因素及接头微观形态。     

渡船铝合金上层建筑与钢结构的焊接

介绍了海鸥３号渡船在采用爆炸复合的铝－钢复盒要条件直进行铝合金上层建筑与钢结构的焊接情况，阐述了铝－钢复合连接条的材料铝－钢连接的设计和铝－钢接头装配焊接工艺中的三个问题。该船过渡接头的复合连接尺寸与日本，法国相比，其截面大致是１：２：３．５，航行三年经受了风浪载荷考验。     

异种材料TLP扩散连接过程的非对称性

通过对SiC颗粒增强A1基复合材料与A1合金的TLP扩散连接试验，对异种材料TLP扩散连接过程存在的非对称性进行了深入的研究，并对异种材料TLP扩散连接过程的等温凝固动力学进行了数学建模，且结合接头区域的成分分布进行了验证。研究表明：SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金连接接头区域连接界面向铝合金一侧偏移，接头区域溶质原子成分分布非常不均匀；由于溶质原子扩散速度以及中间层和母材冶金反应的不同，导致异种材料TLP扩散连接过程存在明显的非对称性。所建的等温凝固动力学模型能够用来解释异种材料TLP扩散连接过程，对于异种材料连接具有重要的理论意义。