瞬間液相擴散焊中的接觸熔化與等溫凝固現(xiàn)象.pdf

1、接觸熔化與等溫凝固是瞬間液相擴散焊(TLP-DB)過程中兩個非常重要的階段，是獲得優(yōu)質(zhì)連接接頭的關(guān)鍵。采用理論分析與實驗研究相結(jié)合的方法，對接觸熔化階段液相的生成、擴展、成分變化、相生成以及等溫凝固過程中的基本現(xiàn)象進行了探討。 首先以異種純金屬(A/B)的TLP-DB連接界面為對象，利用Prigogine的最小熵產(chǎn)生原理、Onsager倒易關(guān)系等線性不可逆過程熱力學(xué)理論，構(gòu)建了A/B界面接觸初期的熱力學(xué)模型，對界面接觸初期的元素

2、擴散與中間相生成過程進行了探討。結(jié)果表明，在A/B體系的TLP-DB連接初期階段，原子首先參與擴散，為相產(chǎn)生以及液相的生成提供成分上的準(zhǔn)備，經(jīng)過這一段孕育時間后，初生相以突變的形式出現(xiàn)，且該界面區(qū)域首先出現(xiàn)的產(chǎn)物只能是一種。模型還表明，初生相的類型、厚度以及出現(xiàn)的時刻與熱力學(xué)、動力學(xué)均有關(guān)系，其數(shù)值可由文中相關(guān)的解析式求得。 在理論分析的基礎(chǔ)上，通過試驗設(shè)計，以Cu/Ti/Cu嵌入式整體結(jié)構(gòu)試驗件為試驗對象，在連接溫度為900℃

3、，連接時間分別為3、5、7、10、12min的條件下進行接觸熔化試驗；在同樣的連接溫度下，采用保溫時間分別為40、60、240、480min進行等溫凝固試驗。采用掃描電子顯微鏡等觀測分析了連接界面區(qū)域的形貌、成分變化以及相生成等一系列基本現(xiàn)象。結(jié)果首先證明了Ti-Cu體系接觸熔化階段液相的生成存在一段孕育期，即在界面接觸階段的前2．6min內(nèi)，用于元素的擴散和中間相的產(chǎn)生。當(dāng)界面出現(xiàn)Ti-Cu共晶液相時，液相層的生長模式符合擴散控制的拋