温度对铜膜中间层W/CuCrZr热等静压焊接质量的影响

采用磁控溅射沉积40μm铜膜作为中间层,分别在950、980和1050℃下通过热等静压(HIP)焊接技术制备了国际热核聚变实验堆(ITER)计划W/CuCrZr偏滤器部件焊接模块,以考察温度对磁控溅射沉积40μm铜膜作为中间层W/CuCrZr偏滤器部件焊接质量的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和EDS能谱分析焊接界面的形貌和成分,利用超声波无损探伤(NDT)仪对焊接界面缺陷进行了检测,利用力学拉伸试验机考察了焊接界面的结合强度和CuCrZr合金的力学性能。结果表明:磁控溅射法沉积40μm铜膜作为中间层,可以有效地提高HIP焊接界面质量。特别是在980℃时,所制备的焊接模块能够满足ITER计划对于偏滤器部件连接性能的要求。     

钨与铜的热等静压焊接

用热等静压焊接的方法对两种性能差异很大的金属材料钨和铜成功地进行了焊接。对各种不同条件下的焊接性能作了对比分析。用SEM对断口和焊接界面作了分析，给出了两种样品的断裂特征和焊接过程中元素的扩散特点。发现焊接温度、材质以及焊接压力等对焊接质量有很大影响。通过试验得出了较佳的焊接工艺。     

W/CuCrZr偏滤器焊接模块高热负荷试验温度场分析

利用热等静压扩散焊接技术制备了国际热核聚变试验反应堆（ITER）偏滤器部件的W/CuCrZr焊接模块,并通过电子束试验装置考察模块的耐热负荷性能。为了进一步的考察模块的耐高热负荷性能,利用ANSYS软件模拟计算了稳态和热筛选条件下模块高热负荷（HHF）试验的温度场。结果表明,HHF试验时,试块的最大温度出现在W表面,且W表面的最高温度随着钨块的厚度和吸收功率密度的增大而升高。三种中间层试块,当W块厚度低于8 mm和吸收功率密度低于8 MW/m²时,CuCrZr合金和W材料的最高温度都满足偏滤器PFC设计许用温度的要求。     

铜-钨/不锈钢热等静压焊接界面组织的研究

用扫描电子显微镜和能谱仪对钨和铜以及不锈钢的热等静压焊接试样的焊接界面进行了分析研究。对不同工艺条件下不同材料的焊接界面进行了对比分析。结果发现，钨和铜合金的结合主要是物理结合，它是靠高温高压下，材料表面微观的凹凸不平而产生的犬齿中结合在一起的，扩散结合只占很少的部分，铜和不锈钢的焊接界面由于添加了镍的中间层，因而有较好的扩散。     

Be/CuCrZr热等静压扩散连接界面特性

采用热等静压（HIP）技术对Be与CuCrZr合金进行扩散连接,比较了不同HIP工艺下制备的Be／CuCrZr接头性能,观察了接头区域的微观组织。结果表明：在580℃,140MPa下Be与CuCrZr直接扩散连接以及采用Ti（Be上PVD镀层）／Cu（CuCrZr上PVD镀层）作过渡层的间接扩散连接均达到了较好的连接效果。材料组合及连接工艺参数等对Be与CuCrZr合金的扩散连接存在着明显的影响。表面采用Ti镀层的间接扩散连接在580℃时可有效阻止Be与Cu形成脆性相。经过580℃,2hHIP处理后,CuCrZr硬度可恢复至初始状态的77％。     

钨合金粉末和烧结材料的热等静压工艺技术

针对93W-Ni-Fe材料研究钨重合金(WHA)粉末和烧结材料的热等静压(hot isostatic pressing,HIP)强化工艺,在不同的工艺下进行热等静压实验。结果表明,经热等静压强化处理后,93W-Ni-Fe试验件进一步致密化,相对密度和硬度显著提高,分散度明显减小,且其延性保持在较高水平;提高温度和压力都能在一定程度上提高材料的强度及延伸率和断面收缩率,但温度的提高对强化的影响更明显。对两种工艺进行对比,发现钨合金粉末材料的直接热等静压成形试件的性能指标远小于烧结棒材,可通过提高温度得到一定程度的提高,但最优温度压力参数还需探索。     

TiAl合金粉末热等静压技术研究进展

TiAl合金具有高熔点、低密度、高比强度,良好的高温抗氧化、抗蠕变等性能,在航空航天及汽车发动机等领域应用前景广阔。粉末热等静压技术能够实现复杂形状TiAl合金零件的一体化成形,并且获得的零件晶粒尺寸细小、成分均匀、力学性能优异。本文介绍了TiAl合金雾化粉末制备原理与粉末热等静压致密化技术,评述了TiAl合金雾化粉末及经过热等静压和热处理后组织性能的研究进展,分析了TiAl合金粉末热等静压技术当前存在的一些问题,并对该技术的未来发展提出展望。     

熔铸TiAl合金热等静压处理的研究

通过测定弯曲性能、观察金相组织和断口形貌，探讨了热等静压处理（ＨＩＰ）对改善ＴｉＡｌ合金弯曲延性的作用机理。研究表明，经１２００℃，１５０ＭＰａ，２ｈ热等静压处理后，合金的弯曲延性得到显著的改善。弯曲延性改善的作用机理主要为：适当的热等静压处理消除了铸态合金内原有的铸造缺陷；合金中形成了由均匀分布的γ等轴细晶粒和α２＋γ两相片层晶粒构成的金相组织，这种组织能延缓裂纹萌生而承受较大的塑性变形。     

热等静压硬质合金的性能

HIP处理WC－6％Co、WC－11％Co等合金降低了合金的孔隙度,提高了合金的密度;减少了合金强度性能的波动范围,对获取优质硬质合金材料有重大实际意义。同时指出当烧结合金密度达到某一临界值时,合金无需包套可直接进行HIP处理。     

电镀辅助热等静压扩散连接钨/钢接头的特征

采用电化学沉积技术在纯钨圆柱表面上电镀了厚度为10 μm的Ni镀层,再利用热等静压扩散连接方法制备可应用于核聚变堆部件的钨/钢圆柱体连接试样。热等静压扩散连接工艺参数设定为900 ℃/100 MPa/1 h。由组织和成分分析可知钨/钢扩散连接接头形成了良好的冶金结合,其接头抗拉伸强度约为236 MPa,但由于残余应力集中,钨/钢接头断裂失效发生在靠近连接界面的钨基体内。实验加入Cu作为软质中间层,通过蠕变或者屈服机制释放残余应力,使得钨/钢接头强度提高到312 MPa。同时分析了镀层的结合力和钨/钢连接接头界面的硬度分布。     

铸造及热等静压的Ti—62222S合金

在铸态和热等静压状态下,对Ｔｉ－６２２２２Ｓ（Ｔｉ－６Ａｌ—２Ｓｎ—２Ｚｒ－２Ｍｏ－２Ｃｒ－Ｓｉ）合金进行了可铸性研究,并选择四种热处理方法,分析了不同热处理制度对该合金显微组织和机械性能的影响。 采用流动性模具进行铸造试验,以比较Ｔｉ－６２２２２Ｓ合金和Ｔｉ－６４（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ）合金填充各种厚度断面的能力．首先清除模具表面,并将板从模具上切下,将填充率作为板厚的函数．结果表明,在Ｔｉ－６４合金中,板厚为１．５ｍｍ时,即完全被填充,而在Ｔｉ－６２２２２Ｓ合金中,直到２．５ｍｍ板厚时,才被完…     

铜对热等静压钨合金微观组织和力学性能的影响

采用热等静压技术(HIP)制备90W-Ni-Fe-Cu合金,并通过SEM、TEM、EDS、EPMA和拉伸实验研究了铜对其微观组织和力学性能的影响.结果表明:随着铜含量的增加,合金烧结温度逐渐降低,实现了90W-Ni-Fe-Cu合金由固相烧结向液相烧结的转变.随着铜含量的增加,热等静压90W-Ni-Fe-Cu合金的拉伸强...     

热等静压制造钛铜复合材料

热等静压(HIP)是以氩等惰性气体为传压介质，利用温度和压力相乘效果的卓越加工技术，压力可大于100MPa，温度高达1000℃以上，在工业上得到了广泛的应用。典型的有粉末的加压烧结接合，铸件及烧结件内部缺陷的去除和致密化，同种或不同材料间的扩散接合都可用它。电子束焊接(EBW)是在真空气氛中以高能量密度的电子束为加热源的焊接方法，焊接金属的气体及非金属夹杂少，焊缝处晶粒细小，熔池较深，适用于钛、铝、镁等活性金属材料及复杂形状构件的焊接。HIP制造的钛铜复合材是以导电性好的无氧铜为芯材，以耐蚀性好的钛、镍或不锈钢全…     

V/Nb复合中间层热等静压扩散连接钢/钨接头的组织与性能

采用V/Nb复合中间层成功实现了钢/钨热等静压扩散连接,并对高温低压(1 050 ℃, 20 MPa)和低温高压(950 ℃, 100 MPa)条件下形成的接头界面结构及连接强度进行了探究. 结果表明,高温低压组和低温高压组接头均呈W/Nb/V/钢四层结构,抗剪强度分别为96.9 MPa和104.2 MPa,断裂位置均为无明显化学反应发生在Nb/V界面. 与高温低压组相比,降低连接温度并提高连接压强在一定程度上有助于形成高致密度的连接接头,但不能促进薄弱界面(Nb/V)的元素扩散并显著提高接头的连接强度.     

镍基铸造高温合金的热等静压处理

评述了镍基铸造高温合金的热等静压（HIP）处理对组织和力学性能的影响。镍基铸造高温合金由于存在着铸造工艺难以消除的气孔类缺陷，严重影响着合金的使用可靠性和成品率，通过HIP处理后的合金，不仅可有效地消除合金中的缺陷，获得致密合金，而且还可改善合金的显微组织，提高合金的拉伸、持久和疲劳性能，显著地减小性能分散度。     

热等静压对钛不锈钢焊接接头组织性能的影响

TA2/316L爆炸焊接试样在压力150 MPa,温度850 ℃条件下热等静压处理2 h,分别对爆炸态和热等静压态焊接接头进行了抗剪强度测试,重点对比研究了热等静压处理对焊接接头组织形貌、化学成分分布及脆性相的影响.热等静压处理后,原爆炸态接头附近的缺陷被治愈,Ti,Cr,Fe,Ni等元素的相互扩散距离明显增加,但接头中生成的脆性相也增加.结果表明,爆炸态的剪切试样断裂于TA2侧,热等静压态断裂于金属间化合物相.     

热等静压制备铜金刚石复合材料

利用包套热等静压(HIP)烧结在温度900℃和压力110 MPa下烧结1 h实现了铜金刚石复合材料的制备,并对复合材料的显微结构和热学性能进行了研究。结果表明:该材料中金刚石分布均匀且未发生石墨化。随着金刚石体积分数的增大,复合材料的致密度、热导率与热膨胀系数下降。制得样品中的最高致密度和热导率分别为98.5%和305W/(m·K)~(-1)。和热压烧结(HP)及放电等离子体烧结(SPS)相比,热等静压制得的铜金刚石复合材料的热导率达到相同水平甚至更高。可见,热等静压在制备铜金刚石复合材料上具有很大潜力。     

二次热等静压对TC4合金组织的影响

研究了二次热等静压(HIP)工艺对不同起始组织HIP态TC4合金显微组织的影响.结果表明,二次HIP主要通过扩散进行组织的致密化,致密化过程中形成等轴块状α相填充孔洞,同时原始致密组织中片状α相层片间距增大.与首次HIP相比,二次HIP的致密化过程相对较慢,孔隙尺寸较大体积分数高的初始组织,经二次HIP后会形成不均匀组织,为了获得细小均匀的致密组织,应尽量在首次HIP时完成致密化.