改進(jìn)型Ni基急冷釬料釬焊W-Cu復(fù)合材料和不銹鋼的研究.pdf

1、W-Cu復(fù)合材料作為一種新型材料，具有優(yōu)異的綜合性能，在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中，作為高溫材料得到廣泛應(yīng)用。為進(jìn)一步開(kāi)拓其應(yīng)用領(lǐng)域，將W-Cu復(fù)合材料與不銹鋼連接成復(fù)合件。Ni基釬料作為高溫填充材料，具有良好的高溫性能，可有效的提高復(fù)合件的綜合性能。因而本課題在理論研究的基礎(chǔ)上，利用改進(jìn)型Ni基急冷釬料來(lái)實(shí)現(xiàn)W-Cu復(fù)合材料與1Cr18Ni9不銹鋼的釬焊連接。
　　本課題采用三種不同成分Ti的改進(jìn)型NiCrSiBFe-Ti急冷釬料和三種不同

2、成分Zr的改進(jìn)型NiMnSiCu-Zr急冷釬料對(duì)W-Cu/1Cr18Ni9不銹鋼進(jìn)行真空釬焊連接；通過(guò)對(duì)釬料的合金成分、熔化特征、微觀組織以及對(duì)W-Cu和不銹鋼的潤(rùn)濕性進(jìn)行研究；編制合理的釬焊工藝，分析釬縫區(qū)顯微組織、元素分布和物相組成，接頭剪切強(qiáng)度和斷裂特征。揭示改進(jìn)型Ni基急冷釬料實(shí)現(xiàn)W-Cu復(fù)合材料與不銹鋼的連接機(jī)理。
　　改進(jìn)型NiCrSiBFe-Ti急冷釬料中添加適量的Ti可細(xì)化晶粒，抑制脆性化合物的形成，促進(jìn)釬料對(duì)W-

3、Cu復(fù)合材料和不銹鋼的潤(rùn)濕性；釬料合金以?-Ni固溶體相為主，釬焊接頭主要由?-Ni(Cu，F(xiàn)e)、少量的硼化物和Ni3Si組成。Ti向W-Cu側(cè)偏聚促進(jìn)了Si、B元素向W-Cu中溶解與擴(kuò)散；隨著Ti含量的提升，W-Cu側(cè)絮狀組織層增厚。Ti含量為1.6％的改進(jìn)型Ni基急冷釬料熔化區(qū)間為974℃~1023℃，在1040℃時(shí)表現(xiàn)出較優(yōu)的潤(rùn)濕性，釬縫中脆性組織CrB最少，Cr2Ti析出作為強(qiáng)化相，促進(jìn)固溶冶金反應(yīng)，接頭剪切強(qiáng)度最高，達(dá)到38

4、5MPa，斷口出現(xiàn)較多的撕裂韌窩帶、碎巖塊以及錯(cuò)綜復(fù)雜的解理平臺(tái)；從脆性共晶相處開(kāi)裂。斷裂位于W-Cu側(cè)釬縫區(qū)，以脆性斷裂為主。
　　改進(jìn)型NiMnSiCu-Zr急冷釬料，活性元素Zr的添加，促進(jìn)了Mn、Si、Ni與W-Cu復(fù)合材料的擴(kuò)散與溶解，提高了釬料的溶解度以及與W-Cu復(fù)合材料的互溶性，促進(jìn)了固溶冶金反應(yīng)。Zr為0.8%時(shí)，釬料熔化范圍為1004℃~1028℃，熔化區(qū)間最窄，以?-Ni固溶體和MnNi3相為主；在1020℃