氧化鋁陶瓷和TC4釬焊工藝及性能研究.pdf

1、Al2O3陶瓷具有輕重量、高強(qiáng)度、耐熱、耐磨、抗腐蝕、抗輻射等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航天結(jié)構(gòu)，核工業(yè)的封裝結(jié)構(gòu)。然而氧化鋁陶瓷還具有脆性大、韌性低、難以加工的缺點(diǎn)，需要同樣輕質(zhì)但是具有良好塑韌性的金屬材料連接以實(shí)現(xiàn)工程上的應(yīng)用。本課題選用釬焊方法實(shí)現(xiàn)TC4合金與氧化鋁陶瓷的連接，研究了不同釬料添加形式及釬焊工藝下接頭界面組織和接頭性能。
　　本文采用非活性Ag-Cu共晶釬料對(duì)Al2O3陶瓷與TC4合金進(jìn)行了釬焊連接，采用SEM，EDS

2、和XRD對(duì)接頭界面組織進(jìn)行了分析，同時(shí)通過(guò)測(cè)試接頭的抗剪強(qiáng)度來(lái)反映釬焊接頭的力學(xué)性能，結(jié)果表明接頭力學(xué)性能良好，界面結(jié)構(gòu)為TC4合金/Ti-Al+Ti-Cu/Ag(s,s)+Cu(s,s)+Ti-Cu/Ti-Cu-O/Al2O3陶瓷。分析了非活性Ag-Cu共晶釬料釬焊Al2O3陶瓷/TC4合金接頭的連接機(jī)理，對(duì)釬縫中活性元素Ti的來(lái)源做了分析。建立釬焊接頭形成連接的物理模型，對(duì)TC4母材向釬縫的溶解以及接頭陶瓷側(cè)反應(yīng)金屬層成分及形成機(jī)理

3、進(jìn)行了分析，并考察了釬焊工藝參數(shù)對(duì)釬焊接頭組織界面及力學(xué)性能的影響。在獲得Al2O3陶瓷/非活性Ag-Cu共晶釬料/TC4合金接頭的基礎(chǔ)上，嘗試在釬料中添加B元素。利用B元素與擴(kuò)散至釬縫中間層的活性元素Ti反應(yīng)生成短纖維增強(qiáng)相TiB，釬縫中彌散分布的TiB在降低接頭線脹系數(shù)的同時(shí)提高了中間層彈性模量，使得Al2O3陶瓷/TC4合金接頭的力學(xué)性能提高了60％以上。釬料中的B含量、釬焊溫度以及保溫時(shí)間對(duì)于獲得力學(xué)性能良好的釬焊接頭來(lái)說(shuō)都存在