Ag-Cu-Ti+WCp復(fù)合釬料連接Si3N4陶瓷-42CrMo鋼的接頭組織和性能研究.pdf

1、本文采用在Ag-Cu-Ti合金釬料中混合一定量WC顆粒的復(fù)合釬料連接Si3N4陶瓷和42CrMo鋼，借助SEM、EDS、XRD研究了連接工藝、釬料成分對接頭微觀組織和力學(xué)性能的影響。
　　使用Ag-Cu-Ti+WCp復(fù)合釬料連接Si3N4陶瓷/42CrMo鋼，得到的接頭的構(gòu)成為：在Si3N4陶瓷/釬料界面生成了TiN和Ti5Si3雙層反應(yīng)層，TiN反應(yīng)層靠近Si3N4陶瓷母材，Ti5Si3反應(yīng)層靠近釬料；在釬料/42CrMo鋼界面

2、生成了Fe2Ti和FeTi雙層反應(yīng)層，F(xiàn)e2Ti層靠近42CrMo鋼母材，F(xiàn)eTi反應(yīng)層靠近釬料；焊縫中間由Ag[Cu]固溶體和Cu[Ag]固溶體組成，在兩類固溶體中彌散分布著WC顆粒、圍繞WC顆粒的TiC反應(yīng)層和少量Cu-Ti金屬間化合物。使用復(fù)合釬料連接Si3N4陶瓷/42CrMo鋼的最佳工藝參數(shù)為：釬料成分為(Ag72Cu28)96Ti4+15vol.％WCp，在1173K下保溫10min。在該釬焊工藝參數(shù)下，接頭獲得最高三點彎曲

3、強度361.2MPa。
　　使用(Ag72Cu28)96Ti4+5vol.%WCp復(fù)合釬料連接Si3N4陶瓷和42CrMo鋼時，隨著釬焊溫度的升高，接頭界面反應(yīng)層的厚度增加。釬焊溫度對接頭三點彎曲
　　強度的影響具有峰值效應(yīng)。隨著保溫時間的延長，陶瓷側(cè)界面反應(yīng)層的厚度減小。接頭三點彎曲強度隨保溫時間延長逐漸下降。
　　使用(Ag72Cu28)96Ti4+[X]vol.%WCp復(fù)合釬料連接Si3N4陶瓷/42CrMo鋼，

4、X為15vol%是WCp含量的最佳值，接頭強度比使用未添加WC顆粒釬料連接接頭的強度提高了215.5%；繼續(xù)提高釬料內(nèi) WC顆粒的體積百分含量，接頭強度呈下降趨勢。使用(Ag72Cu28)100-zTiz+15vol.%WCp復(fù)合釬料釬焊 Si3N4陶瓷/42CrMo鋼，隨著釬料中Ti的含量增加，接頭強度先增加后減小，Z為4vol.%是Ti含量的最佳值。
　　利用ANSYS有限元軟件模擬計算釬料中WCp含量對接頭殘余應(yīng)力的影響，并