304不銹鋼-SiC連接用Al合金及連接工藝的研究.pdf

1、本文對(duì)304不銹鋼/SiC連接用Al合金及連接工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，76.5Al-8.5Ti-5Cu-10Si合金主要由Al-Al2Cu共晶、Al-Si亞共晶低熔點(diǎn)組織(493-586℃)和AlTiSi高熔點(diǎn)(841℃)金屬間化合物構(gòu)成，在加熱器工作溫度500-600℃存在固液雙相，且固相能起到支撐作用。
　　高溫潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)測(cè)定合金對(duì)SiC的潤(rùn)濕角約為50°。潤(rùn)濕界面致密平整無缺陷，合金中的Al元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入陶瓷側(cè)，并且分別在合金

2、與陶瓷中的Al、Si元素相互反應(yīng)，界面實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。合金中10wt.％Si元素的添加抑制了界面處Al4C3脆性相生成。
　　在不同連接工藝下進(jìn)行多次連接實(shí)驗(yàn)分析連接工藝對(duì)界面組織的影響，連接溫度為700℃保溫20min時(shí)得到的層狀材料連接效果較好。Al3FeSi2、AlFe6Si和Al3SiCr等金屬間化合物在中間層生成并形成約100μm厚的反應(yīng)層。隨溫度升高，化合物形貌變化，并且反應(yīng)層厚度增加，陶瓷側(cè)連接效果逐漸變差直至溫度為9

3、00℃時(shí)連接失敗，但連接溫度低至600℃時(shí)，連接合金中的反應(yīng)層無法形成，不銹鋼側(cè)界面連接不牢固，陶瓷連接失敗。保溫時(shí)間直接影響反應(yīng)層的厚度，隨著保溫時(shí)間延長(zhǎng)，反應(yīng)層逐漸增厚，陶瓷側(cè)界面連接率降低。
　　剪切斷裂都發(fā)生在陶瓷側(cè)界面，連接效果直接影響剪切強(qiáng)度。連接溫度700℃保溫20min接頭為韌性斷裂，剪切強(qiáng)度達(dá)到最高值，為8MPa。連接溫度溫度越高，接頭中的殘余應(yīng)力越大，陶瓷側(cè)連接區(qū)域脆性相多，剪切強(qiáng)度越小。保溫時(shí)間越長(zhǎng)，反應(yīng)層越