45钢表面高能微弧火花数控化沉积AlCoCrFeNi高熵合金

采用参数化等间距点焊式沉积策略,以高能微弧火花数控化沉积工艺在45钢上制备出了AlCoCrFeNi高熵合金多层涂层.通过SEM和XRD研究了AlCoCrFeNi高熵合金涂层表面形貌及相组成.以层数为变量,研究了电极长度消耗规律和电极/工件质量过渡规律,并通过Bézier曲线拟合出电极长度消耗曲线、阳极质量损失曲线、和阴极质量增加曲线.电极长度消耗规律和质量过渡规律为实现多层连续不间断沉积和涂层显微结构的精确控制奠定基础.高能微弧火花数控化沉积工艺为功能涂层的制备提供了新方法.     

Al2O3/TC4合金钎焊接头中TiB晶须对接头组织结构及力学性能的影响

分别采用CuTi、CuTi+B和CuTi+TiB2钎料,在钎焊温度为930℃,保温时间为10min条件下,钎焊连接Al2O3和TC4合金。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和压剪试验等方法,研究了接头中生成的TiB晶须对接头组织结构及力学性能的影响。结果表明:B或TiB2粉的添加均可在钎焊接头中原位自生TiB晶须。当钎料中添加B粉时,接头中原位自生的TiB晶须比添加TiB2时的尺寸小。原位自生的TiB晶须可将Al2O3/TC4合金钎焊接头界面分为5个区域,各区分布满足延性–刚性–延性结构,此结构有助于减小降低接头残余应力,提高接头抗剪强度。采用CuTi+TiB2钎料时,Al2O3/TC4合金钎焊接头的抗剪强度最大为143 MPa,比用CuTi钎料时所获接头强度提高了239%。     

Ti-Ni钎焊Cf/SiBCN陶瓷接头界面组织及机理分析

使用Ti-Ni高温钎料实现C_f/SiBCN陶瓷自身连接.分别研究了钎料成分、钎料箔片叠层方式以及钎焊温度对焊接界面组织形貌的影响.结果表明,在Ni元素含量超过50%且以Ni/Ti/Ni方式叠层得到的接头界面良好,其中Ni元素深入陶瓷基体,与Si元素发生反应,在陶瓷内形成扩散层结构,扩散层内的Ni,Si元素成梯度分布,而Ti元素以化合物的形式弥散分布在焊缝中间部分的钎料层中试验发现,提高钎焊温度有利于Ni元素的扩散,在以Ni/Ti/Ni叠层、Ni元素含量低于50%时,提高钎焊温度至1 300℃得到的接头没有显著裂纹,中间层的钛化合物分布更加弥散.     

复合玻璃钎焊高体分SiCp/6063Al复合材料的工艺及性能研究

使用PbO-B2O3-ZnO体系非晶玻璃钎料和PbTiO3晶体制成的复合玻璃钎料,辅助以阳极氧化和热压烧结工艺,在空气中实现了60vol.%SiCp/6063Al复合材料的钎焊连接。通过DSC、XRD和EDS等分析手段,研究了温度、时间对钎焊接头的影响。结果表明：母材的阳极氧化、钎焊温度的升高和保温时间的延长可以一定程度上提高接头的强度。当钎焊温度450℃,保温时间30min时,钎焊接头的压剪强度为33MPa。在钎焊过程中母材的氧化膜溶解于钎料,同时Al元素微量扩散,形成复合材料形式的焊缝。     

Ti_3Al和Ti_2AlNb合金扩散连接界面的组织及力学性能

采用直接扩散连接Ti3Al和Ti2AlNb合金,研究了连接压力、连接温度、保温时间等工艺参数对接头界面组织形貌及性能的影响。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法观察分析了界面组织结构,并测试了接头的力学性能。结果表明:直接固相扩散连接接头的典型组织为Ti3Al/O相+α2相过渡层/富B2层/Ti2AlNb。当连接温度为1000℃,保温时间60min,连接压力为5MPa时获得的接头室温抗剪强度为635MPa,室温抗拉强度为795MPa,均断裂于Ti3Al母材一侧。经1000℃/60min热循环后Ti3Al母材的抗拉强度下降至原始母材的76%。连接温度低于950℃或保温时间小于60min会导致未焊合等缺陷;温度高于1050℃或保温时间超过120min则导致Ti3Al发生相变。     

保温时间对TiAl合金与镍基合金扩散连接界面组织结构及连接强度的影响

采用纯钛箔做中间层扩散连接TiAl合金与镍基高温合金(GH99).利用扫描电镜、电子探针和X射线衍射等手段对界面产物及接头的界面结构进行分析.结果表明,GH99/Ti界面主要由四个反应层组成,分别为(Ni,Cr)ss,富Ti-(Ni,Cr)ss,TiNi和Ti2Ni.当保温时间较短时,Ti/TiAl界面反应层主要为Ti(Al)ss.延长保温时间,此界面反应层转化为Ti3Al和Al3NiTi2.随着保温时间的延长,TiNi反应层厚度持续增加,而Ti2Ni反应层厚度先增加后减小.随保温时间的延长接头的抗剪强度先增加后减小,然后又增加.由接头断口形貌可以看出,接头主要断裂于Ti2Ni反应层.     

GH99合金液相扩散连接界面组织分析

采用自制Ni-Cr-Si-B系列中间层对GH99镍基高温合金进行了液相扩散连接（TLP）,借助扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）等分析手段研究了焊接工艺参数以及中间层成分变化对接头界面组织的影响.结果表明,随着等温时间和焊接温度的增加,析出化合物的数量减少,接头组织更加均匀.接头中化合物的析出主要与降熔组元的扩散有关,中间层中B元素作为降熔组元,其含量的多少直接影响着接头化合物的形成数量;而Si元素由于在母材中的固溶度较高,其化合物在焊接过程中不易析出.     

TiB_w/TC4钛合金与C/C复合材料钎焊接头的界面组织结构

采用活性钎料TiZrNiCu对TiBw/TC4钛合金和C/C复合材料进行了钎焊连接,借助SEM,EDS,XRD等分析手段研究了钎焊工艺参数对接头界面组织结构的影响.结果表明,采用TiZrNiCu钎料可以实现对两种材料的连接,接头典型的界面结构为：C/C复合材料/TiC＋（Ti,Zr）2（Cu,Ni）/Ti（s,s）＋（...     

Ti2AlNb合金与钛基复合材料的低温固相扩散连接机理

Ti2AlNb合金和Ti基复合材料可以使用直接固相扩散的方法进行连接,但较高的扩散温度使得母材发生相变,其接头性能也因此变差。采用Ti箔中间层的方法优化Ti2AlNb合金和Ti基复合材料的固相扩散连接接头性能。结果表明:加入30μm的Ti箔中间层后,扩散连接温度由950℃降低至850℃,变形率由5%降低至1.7%,扩散连接温度的降低有效地改变了接头界面的组织,典型界面组织为Ti2AlNb/富B2相/α+β双相组织/Ti基复合材料,其中接头界面处α+β双相组织的形成提高了接头的强度。最佳扩散连接工艺参数为850℃/60min/5 MPa时,剪切强度达到最大值399MPa,实现了Ti2AlNb和Ti基复合材料在低温下的扩散连接。     

连接工艺参数对镍基高温合金TLP连接接头组织和性能的影响(英文)

以BNi-2为中间层对镍基合金进行过渡液相连接,研究连接工艺参数对接头组织和力学性能的影响。随着连接温度的升高或连接时间的延长,沉淀区的富镍和富铬硼化物数量减少,同时沉淀区晶粒尺寸减小。较高的连接温度或较长的连接时间,有利于降熔元素(B和Si)由沉淀区向母材中的扩散和母材与连接接头间的原子互扩散。当连接温度为1170℃、连接时间为24h时,可以获得与母材化学成分及组织基本相当的连接接头。剪切试验结果表明:室温和高温拉剪强度均随着保温时间的延长而增加,但连接时间对高温拉剪强度的影响要大于对室温拉剪强度。