改進型Ni基急冷釬料釬焊W-Cu復合材料和不銹鋼的研究.pdf

1、W-Cu復合材料作為一種新型材料，具有優(yōu)異的綜合性能，在高新技術產(chǎn)業(yè)中，作為高溫材料得到廣泛應用。為進一步開拓其應用領域，將W-Cu復合材料與不銹鋼連接成復合件。Ni基釬料作為高溫填充材料，具有良好的高溫性能，可有效的提高復合件的綜合性能。因而本課題在理論研究的基礎上，利用改進型Ni基急冷釬料來實現(xiàn)W-Cu復合材料與1Cr18Ni9不銹鋼的釬焊連接。
　　本課題采用三種不同成分Ti的改進型NiCrSiBFe-Ti急冷釬料和三種不同

2、成分Zr的改進型NiMnSiCu-Zr急冷釬料對W-Cu/1Cr18Ni9不銹鋼進行真空釬焊連接；通過對釬料的合金成分、熔化特征、微觀組織以及對W-Cu和不銹鋼的潤濕性進行研究；編制合理的釬焊工藝，分析釬縫區(qū)顯微組織、元素分布和物相組成，接頭剪切強度和斷裂特征。揭示改進型Ni基急冷釬料實現(xiàn)W-Cu復合材料與不銹鋼的連接機理。
　　改進型NiCrSiBFe-Ti急冷釬料中添加適量的Ti可細化晶粒，抑制脆性化合物的形成，促進釬料對W-

3、Cu復合材料和不銹鋼的潤濕性；釬料合金以?-Ni固溶體相為主，釬焊接頭主要由?-Ni(Cu，F(xiàn)e)、少量的硼化物和Ni3Si組成。Ti向W-Cu側偏聚促進了Si、B元素向W-Cu中溶解與擴散；隨著Ti含量的提升，W-Cu側絮狀組織層增厚。Ti含量為1.6％的改進型Ni基急冷釬料熔化區(qū)間為974℃~1023℃，在1040℃時表現(xiàn)出較優(yōu)的潤濕性，釬縫中脆性組織CrB最少，Cr2Ti析出作為強化相，促進固溶冶金反應，接頭剪切強度最高，達到38

4、5MPa，斷口出現(xiàn)較多的撕裂韌窩帶、碎巖塊以及錯綜復雜的解理平臺；從脆性共晶相處開裂。斷裂位于W-Cu側釬縫區(qū)，以脆性斷裂為主。
　　改進型NiMnSiCu-Zr急冷釬料，活性元素Zr的添加，促進了Mn、Si、Ni與W-Cu復合材料的擴散與溶解，提高了釬料的溶解度以及與W-Cu復合材料的互溶性，促進了固溶冶金反應。Zr為0.8%時，釬料熔化范圍為1004℃~1028℃，熔化區(qū)間最窄，以?-Ni固溶體和MnNi3相為主；在1020℃