铜-不锈钢真空扩散连接工艺及界面微观结构

采用电镀工艺,在纯铜基体表面制备出约2.74μm的单质Au镀层,在950℃,1MPa压力下实现了铜与不锈钢的真空扩散接合,并与铜-钢直接连接接头进行界面显微结构对比.试验结果表明:在直接连接800℃时结合界面钢侧存在明显的元素沿晶界扩散现象,接头抗剪强度158MPa,约为铜母材强度的86%;添加单质Au镀层中间层时,有...     

铜中间层钛-钢扩散复合界面组织与性能

利用真空扩散焊方法制备了铜中间层钛-钢焊接接头,并采用OM、SEM、EDS、显微硬度和拉伸试验方法,研究了铜中间层钛-钢扩散复合界面组织和性能。结果表明,Fe、Ti原子在界面处发生了互扩散,钛侧形成α-βTi+αTi或βTi+α-βTi+αTi组织,钢侧发生脱碳并形成柱状晶组织;拉伸强度随扩散温度升高呈现先增加后减小的趋势,950℃、30 min扩散试样拉伸强度最高,达到262 MPa;拉伸断口具有塑性断裂区与脆性断裂区特征,并在断口上检测出TiC相。     

扩散焊接钨/钢接头残余应力的数值模拟

采用有限元法分析钨/钢扩散焊接头残余应力,并探讨添加钒/镍和钒/铜复合中间层对钨/钢扩散焊接头残余应力分布的影响。结果表明:钨/钢扩散焊接头存在较大的残余应力,靠近中间层附近的钨处存在极大的径向压应力,而靠近中间层附近的钢处和整个中间层区域均存在较大径向拉应力;钨/钢直接扩散焊接头的残余应力极大,钨/钒/镍/钢扩散焊接头的残余应力有所降低,钨/钒/铜/钢扩散焊接头残余应力最小;接头力学性能及断裂特征验证了有限元计算结果的准确性。     

高强铜/钢双金属复合导板的界面结合机制

采用液态铜与钢复合、液态钢与铜复合两种方案制取了高强铜/钢双金属复合导板。对高强铜/钢双金属复合导板的界面处显微组织、元素分布进行了分析。结果表明,两种复合方式均可使高强铜/钢实现良好的冶金结合;在高强铜/钢双金属的复合过程中,原子优先沿金属表面扩散和晶间渗透,晶界是扩散的主要通道;高强铜/钢双金属界面结合主要通过表面润湿铺展和原子扩散导致富Fe和富Cu区形成Fe-Cu合金相等作用来共同实现。     

铁中间层钛-钢扩散复合界面组织与性能

利用真空扩散焊方法制备了铁中间层钛-钢扩散焊接头,并采用OM、SEM、EDS、XRD、显微硬度和拉伸试验方法,研究了铁中间层钛-钢扩散复合界面组织和性能。结果表明,在900～1050℃、30 min扩散条件下,Fe、Ti原子在界面处发生了互扩散;钛侧形成βTi+α-βTi+αTi组织,钢侧发生脱碳,铁中间层形成柱状晶组织;拉伸强度随扩散温度升高呈现先增加后减小的趋势,900℃、30 min扩散试样拉伸强度最高,达到260 MPa;拉伸断口具有粗糙断裂区、脆性断裂区及二次断裂区特征,并在断口上检测出TiC、FeTi和Fe2Ti相。     

时效对T91-12Cr1MoV异质钢接头组织的影响

研究了不同时效处理的T91-12Cr1MoV异质钢接头微观组织的变化规律.结果 表明,时效过程中12Cr1MoV钢发生明显的劣化现象,晶界结合力降低;T91钢侧材料时效10000h后马氏体板条有回复现象,且晶界处碳化物聚集析出;在熔合线附近硬度变化规律与碳迁移规律保持一致,母材区域硬度也会随着时效时间变化而变化.     

铜元素在钢表面氧化过程中富集规律的研究

对不同铜含量的钢在表面氧化过程中铜的富集规律进行了研究。研究结果表明:钢的热加工性能与钢中铜含量有着密切联系。残余铜含量越高,晶界与基体界面氧化腐蚀越严重,热脆性倾向越大;热加工时间越长,液态富铜相渗透晶界越深,分布面越宽,晶界富集量越多;热加工温度越高,晶内、晶界氧化越剧烈。合理地改善热加工时间和温度,可以减轻钢中残余铜元素所导致的热脆性。     

碳钢-Cu箔中间层-304不锈钢瞬间液相扩散结合区组织与性能

用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和剪切试验等方法,研究了以Cu箔为中间层的碳钢/不锈钢双金属瞬间液相扩散结合区组织性能。结果表明,以Cu箔作中间层,采用冷拔-瞬间液相扩散复合法可实现碳钢与不锈钢之间的良好冶金结合,结合区抗剪强度可达到300 MPa以上。在铜/不锈钢界面,铜液沿不锈钢奥氏体晶界扩散,形成残余"孤岛"奥氏体组织分布于铜基体中;在碳钢/铜界面,沿界面形成连续的岛状富铁相,然后呈枝晶状向铜中间层有向生长;在一定温度和时间范围内随扩散时间延长或扩散温度升高,结合区富铁相增多,结合区硬度提高,抗剪强度也进一步提高。     

钛/铜中间层/钢扩散焊复合管界面组织与性能

以铜箔为中间层,采用拉拔—内压扩散法制备钛/钢复合管.利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X-光衍射仪和能谱仪对界面组织、断口形貌和成分进行分析,通过剪切试验测定界面的结合强度.结果表明,以铜箔作中间层,拉拔—内压扩散法实现了钛/钢的冶金结合;在钛/铜界面处发生了明显的原子扩散,并形成不同的扩散层;随着扩散温度和时间的增加扩散层的厚度逐渐增加;中间层的加入阻止了固相扩散中钛铁、钛碳脆性化合物生成;钛/钢界面的抗剪强度随着扩散温度的升高先增加后降低,铜层的加入使抗剪强度明显提高,最高可达310 MPa.     

扩散焊接钨/钒/钢体系的界面结构及力学性能

采用厚度为0.5 mm钒片作为中间层,在1050℃/10 MPa/1 h的工艺条件下,对钨/钢异种材料进行扩散焊接.采用扫描电镜、能谱仪和纳米压痕分别对接头的微观组织、元素分布及显微硬度进行分析和测试;对接头的拉伸性能进行测试,并对其断口形貌和元素分布进行分析.结果表明,利用母材与中间层之间元素的相互扩散,可实现钨/钢材料的焊接;钨/钢焊接接头界面区由钨-钒固溶体层、未反应钒层及钒-钢扩散层3部分组成,其中钒-钢界面层结构为钒/VC层/脱碳层/钢;钢/钒扩散层具有最高的显微硬度;钨/钢接头抗拉强度为75 MPa,含脆性相VC的钒/钢界面是接头失效的主要断裂源.