SiO2陶瓷與30Cr3高強(qiáng)鋼及TC4鈦合金釬焊機(jī)理及工藝研究.pdf

1、本文針對(duì)SiO2陶瓷結(jié)構(gòu)件在航空航天以及汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，分別采用了AgCuTi釬料和TiZrNiCu釬料對(duì)SiO2陶瓷與30Cr3SiNiMoVA高強(qiáng)鋼和TC4鈦合金進(jìn)行了釬焊連接。采用試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方法，進(jìn)行了釬焊連接工藝優(yōu)化，研究了三種接頭的界面層結(jié)構(gòu)的變化及其對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響。
　　利用電子探針、掃描電鏡、X-射線衍射等方法對(duì)連接界面的生成相進(jìn)行分析，結(jié)果表明：SiO2陶瓷/AgCuTi/30Cr3SiNiMoV

2、A高強(qiáng)鋼接頭的界面層結(jié)構(gòu)為SiO2陶瓷/TiSi2+Ti4O7/Ti2Cu+Cu3Ti3O/Ag(s.s)+Cu(s.s)/TiFe2/30Cr3SiNiMoVA鋼；SiO2陶瓷/TiZrNiCu/TC4鈦合金接頭的典型界面結(jié)構(gòu)為：SiO2陶瓷/Ti2O+Zr3Si2+Ti5Si3/(Ti,Zr)+TiZrNiCu/Ti(s.s)/TiZrNiCu+Ti(s.s)+Ti2(Cu,Ni)/TC4鈦合金；SiO2陶瓷/AgCuTi/TC4鈦

3、合金接頭的典型界面結(jié)構(gòu)為：SiO2陶瓷/TiSi2+Ti4O7/TiCu+Cu2Ti4O/Ag(s.s)+Cu(s.s)/TiCu/Ti2Cu/Ti+Ti2Cu/TC4鈦合金。
　　依據(jù)所觀察到的不同工藝參數(shù)下的界面層結(jié)構(gòu)，研究了界面層結(jié)構(gòu)的變化和界面的形成機(jī)理。分析了活性釬料與SiO2陶瓷的反應(yīng)過(guò)程、以及接頭的界面形成過(guò)程。與30Cr3SiNiMoVA高強(qiáng)鋼相比，TC4鈦合金母材對(duì)接頭界面結(jié)構(gòu)變化的影響更大。
　　采用抗剪

4、強(qiáng)度評(píng)價(jià)了接頭性能，結(jié)果表明：當(dāng)釬焊溫度為900℃、保溫時(shí)間為5min時(shí)，SiO2陶瓷/AgCuTi/30Cr3SiNiMoVA高強(qiáng)鋼接頭和SiO2陶瓷/AgCuTi/TC4鈦合金接頭的最高抗剪強(qiáng)度分別為37MPa和27MPa。而當(dāng)釬焊溫度為880℃、保溫時(shí)間為5min時(shí)，SiO2陶瓷/TiZrNiCu/TC4鈦合金接頭的最高抗剪強(qiáng)度為23MPa。
　　通過(guò)掃描電鏡、能譜分析等手段分析了工藝參數(shù)對(duì)接頭的斷裂路徑的影響，結(jié)果表明：接