鎳基中間層TLP焊接的組織轉(zhuǎn)變與擴(kuò)散行為研究.pdf

1、本文采用鎳基中間層對奧氏體不銹鋼的瞬時液相擴(kuò)散連接過程進(jìn)行了研究，利用金相觀察、X射線衍射分析、掃描電鏡、能譜分析、電子探針等手段分析了接頭區(qū)域的微觀組織、界面結(jié)構(gòu)及界面處元素分布，發(fā)現(xiàn)采用Ni基中間層連接不銹鋼的過程中具有瞬時液相擴(kuò)散焊的特征。探討了瞬間液相擴(kuò)散焊結(jié)合行為，并初步研究了液相中間層元素的擴(kuò)散行為。 試驗(yàn)中分別采用非晶態(tài)和晶態(tài)兩種中間層，TLP焊接接頭進(jìn)行了分析結(jié)果表明，兩種中間層的TLP焊接接頭都主要由擴(kuò)散層，母

2、材溶解層，中間層殘余層組成。TLP焊接過程分三個階段：液相生成階段；等溫凝固階段；成分均勻化階段。升溫過程（焊接溫度為940℃～990℃）的研究中發(fā)現(xiàn)，非晶態(tài)和晶態(tài)中間層在焊接溫度未達(dá)到中間層固相線溫度時，有固相擴(kuò)散的特征。非晶中間層在940℃、晶態(tài)中間層在950℃焊接條件下分別保溫30min后有元素的擴(kuò)散，晶態(tài)中間層這一過程較非晶態(tài)中間層滯后且緩慢。從焊接接頭形成過程可以看出，非晶態(tài)中間層和晶態(tài)中間層的接頭形成過程有一定的區(qū)別，非晶中

3、間層在接頭形成過程中更多地表現(xiàn)為以元素的擴(kuò)散為主的特征，而晶態(tài)中間層則更多地體現(xiàn)出以液態(tài)中間層的流動和鋪展為主的“毛細(xì)釬焊”特征。 采用非晶中間層的接頭，隨著焊接溫度升高，產(chǎn)生的液相增多，原子擴(kuò)散速度加快；保溫時間決定了中間層元素擴(kuò)散的程度，延長保溫時間，中間層中的B元素全部擴(kuò)散進(jìn)母材。中間層中B元素擴(kuò)散進(jìn)入母材，同時，母材中的Fe元素溶解進(jìn)入焊接接頭中間層中。B元素的擴(kuò)散貫穿于整個焊接過程，正是由于B元素的擴(kuò)散才使得母材溶解層