吴鹏:TiAl合金非晶钎焊接头组织与力学性能研究论文

吴鹏:TiAl合金非晶钎焊接头组织与力学性能研究论文

本文主要研究内容

作者吴鹏(2019)在《TiAl合金非晶钎焊接头组织与力学性能研究》一文中研究指出:TiAl合金具有低密度、高弹性模量、良好的强度以及优异的抗氧化性和抗蠕变性等优点,使得其在航空航天、军工等领域有着良好的竞争力。ZrB2-SiC复合陶瓷作为一种超高温陶瓷具有良好的抗氧化性和优异的高温强度,保证了其在服役环境下的可靠性。因此,实现TiAl合金的自身连接以及与ZrB2-SiC陶瓷的连接都是对航空航天有着极大的意义。本文首先采用CuTiZrNi系非晶钎料在不同工艺下对TiAl合金(Ti-48Al-2Cr-2Nb)自身进行真空钎焊连接,在各工艺下均成功实现了接 头 连 接,典 型 的 接 头 界 面 结 构为:TiAl/Ti2Al/AlCuTi/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+α-Ti/TiAl。随着钎焊温度的增加或保温时间的延长,界面反应层宽度增加,中心反应区宽度减小。钎焊温度的上升会导致α-Ti含量增加,延长保温时间可以减少中心反应区中的α-Ti的含量。剪切测试表明,随着钎焊温度升高或保温时间的延长,接头剪切强度先升高后降低。在钎焊温度940℃,保温20 min时,接头剪切强度达到最大值311 MPa。断口分析表明,裂纹在脆性相(Ti,Zr)2(Cu,Ni)中萌生,随着外应力的作用,裂纹向界面反应层扩展,断口中含有大量的解理面且解理面上有较多的解理台阶形貌,接头断裂方式为解理断裂。在成功的实现了 TiAl合金自身连接之后,继续采用CuTiZrNi系非晶钎料对TiAI/ZrB2-SiC陶瓷进行真空钎焊连接。在钎焊温度970℃,保温10 min时,由于残余应力过大的原因接头产生了裂纹,其他工艺下接头均结合良好,未发现孔洞和裂纹等缺陷。典型的接头结构为:TiAl/Ti2Al/AlCuTi/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+TiB+TiB2+TiCu/Ti5Si3+TiC/ZrB2-Si C。,接头微观形貌受工艺影响较大,当钎焊温度较低或保温时间较短时,接头中TiB+TiB2和TiCu尺寸较小,界面反应层宽度较窄。随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,TiB+TiB2和TiCu含量增多且尺寸增大,界面反应层宽度增加。剪切测试表明,随着钎焊温度升高或保温时间的延长,接头剪切强度先升高后降低。当钎焊温度为910℃,保温20 min时,接头剪切强度达到最大值187 MPa。通过对各工艺下断口分析,发现接头均断裂在陶瓷侧,裂纹从钎缝中萌生,延伸到陶瓷侧,断裂方式为脆性断裂。

Abstract

TiAlge jin ju you di mi du 、gao dan xing mo liang 、liang hao de jiang du yi ji you yi de kang yang hua xing he kang ru bian xing deng you dian ,shi de ji zai hang kong hang tian 、jun gong deng ling yu you zhao liang hao de jing zheng li 。ZrB2-SiCfu ge tao ci zuo wei yi chong chao gao wen tao ci ju you liang hao de kang yang hua xing he you yi de gao wen jiang du ,bao zheng le ji zai fu yi huan jing xia de ke kao xing 。yin ci ,shi xian TiAlge jin de zi shen lian jie yi ji yu ZrB2-SiCtao ci de lian jie dou shi dui hang kong hang tian you zhao ji da de yi yi 。ben wen shou xian cai yong CuTiZrNiji fei jing qian liao zai bu tong gong yi xia dui TiAlge jin (Ti-48Al-2Cr-2Nb)zi shen jin hang zhen kong qian han lian jie ,zai ge gong yi xia jun cheng gong shi xian le jie tou lian jie ,dian xing de jie tou jie mian jie gou wei :TiAl/Ti2Al/AlCuTi/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+α-Ti/TiAl。sui zhao qian han wen du de zeng jia huo bao wen shi jian de yan chang ,jie mian fan ying ceng kuan du zeng jia ,zhong xin fan ying ou kuan du jian xiao 。qian han wen du de shang sheng hui dao zhi α-Tihan liang zeng jia ,yan chang bao wen shi jian ke yi jian shao zhong xin fan ying ou zhong de α-Tide han liang 。jian qie ce shi biao ming ,sui zhao qian han wen du sheng gao huo bao wen shi jian de yan chang ,jie tou jian qie jiang du xian sheng gao hou jiang di 。zai qian han wen du 940℃,bao wen 20 minshi ,jie tou jian qie jiang du da dao zui da zhi 311 MPa。duan kou fen xi biao ming ,lie wen zai cui xing xiang (Ti,Zr)2(Cu,Ni)zhong meng sheng ,sui zhao wai ying li de zuo yong ,lie wen xiang jie mian fan ying ceng kuo zhan ,duan kou zhong han you da liang de jie li mian ju jie li mian shang you jiao duo de jie li tai jie xing mao ,jie tou duan lie fang shi wei jie li duan lie 。zai cheng gong de shi xian le TiAlge jin zi shen lian jie zhi hou ,ji xu cai yong CuTiZrNiji fei jing qian liao dui TiAI/ZrB2-SiCtao ci jin hang zhen kong qian han lian jie 。zai qian han wen du 970℃,bao wen 10 minshi ,you yu can yu ying li guo da de yuan yin jie tou chan sheng le lie wen ,ji ta gong yi xia jie tou jun jie ge liang hao ,wei fa xian kong dong he lie wen deng que xian 。dian xing de jie tou jie gou wei :TiAl/Ti2Al/AlCuTi/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+TiB+TiB2+TiCu/Ti5Si3+TiC/ZrB2-Si C。,jie tou wei guan xing mao shou gong yi ying xiang jiao da ,dang qian han wen du jiao di huo bao wen shi jian jiao duan shi ,jie tou zhong TiB+TiB2he TiCuche cun jiao xiao ,jie mian fan ying ceng kuan du jiao zhai 。sui zhao qian han wen du de sheng gao huo bao wen shi jian de yan chang ,TiB+TiB2he TiCuhan liang zeng duo ju che cun zeng da ,jie mian fan ying ceng kuan du zeng jia 。jian qie ce shi biao ming ,sui zhao qian han wen du sheng gao huo bao wen shi jian de yan chang ,jie tou jian qie jiang du xian sheng gao hou jiang di 。dang qian han wen du wei 910℃,bao wen 20 minshi ,jie tou jian qie jiang du da dao zui da zhi 187 MPa。tong guo dui ge gong yi xia duan kou fen xi ,fa xian jie tou jun duan lie zai tao ci ce ,lie wen cong qian feng zhong meng sheng ,yan shen dao tao ci ce ,duan lie fang shi wei cui xing duan lie 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽工程大学的吴鹏,发表于刊物安徽工程大学2019-07-18论文,是一篇关于合金论文,陶瓷论文,非晶钎料论文,钎焊论文,微观结构论文,剪切强度论文,安徽工程大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽工程大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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