基于不同中間層鎢與鋼的釬焊特性研究.pdf

1、隨著科技的高速發(fā)展，下一代高性能氦冷偏濾器對鎢與鋼的可靠連接提出了要求。釬焊具有工藝簡單、產(chǎn)品尺寸適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)有鎢/鋼部件的主要制備方法。但鎢與鋼之間大的熱膨脹系數(shù)差異將導(dǎo)致鎢與鋼高溫連接后易在接頭界面處發(fā)生殘余應(yīng)力的集中，影響接頭性能。添加合適的中間層能夠有效解決上述問題，獲得高性能鎢/鋼焊接部件。本文采用釩、鈮、鎳-銅合金及鎳-鐵合金作為應(yīng)力緩和中間層，進(jìn)行了鎢與鋼異種材料的釬焊實(shí)驗(yàn)，并對其焊接接頭的界面組織及力學(xué)性能進(jìn)行了

2、系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果表明:
　　(1)采用鎳基微晶釬料能夠成功實(shí)現(xiàn)鎢與鋼的釬焊連接。在釬焊接頭內(nèi)，因鎢/鎳基釬料界面擴(kuò)散區(qū)富硼脆性相的生成，界面顯微硬度高達(dá)23 GPa。鎢/鋼連接接頭拉伸強(qiáng)度約為160 MPa，接頭失效主要發(fā)生在近接頭界面的鎢基體內(nèi)，此區(qū)為接頭內(nèi)殘余應(yīng)力集中區(qū)。
　　(2)添加釩中間層能夠?qū)崿F(xiàn)鎢與鋼的連接，界面結(jié)合較好，但存在大量垂直于界面的裂紋。因釩與鎳基釬料中的硼、鎳元素反應(yīng)生成脆性中間相，使得釩/鎳基

3、釬料擴(kuò)散區(qū)的顯微硬度急增至25 GPa;接頭拉伸強(qiáng)度為143 MPa，為脆性斷裂。
　　(3)鎢/鈮/鋼接頭界面結(jié)合較好，在鎢/鈮界面處存在少量裂紋。鈮中間層的添加能夠有效緩解大部分殘余應(yīng)力，改善接頭性能，接頭拉伸強(qiáng)度提高至284 MPa。焊接接頭的失效主要發(fā)生在鎢基體+鎢/鎳基釬料擴(kuò)散區(qū)，部分?jǐn)嗔寻l(fā)生在含有大量Ni-Nb金屬間化合物的鎳基釬料/鈮擴(kuò)散區(qū)，均為典型的脆性斷裂。鎢/鎳基釬料擴(kuò)散區(qū)因存在富硼脆性相，其顯微硬度為23 G