表面毛化WC-Co硬质合金与铝的真空扩散连接

采用机械方法对WC-Co硬质合金表面进行焊前毛化加工,然后采用BNi2钎料对毛化后的硬质合金表面进行预涂覆处理,最终利用毛化凸台在铝中的压入及界面元素的扩散反应实现WC-Co硬质合金与铝的真空扩散连接. 结果表明,接头界面结构为:Al/Al₃Ni+Al₃Ni₂+Al₅Co₂/Co-Ni(s.s)/W-Co-Ni/WC-Co. 随着预涂覆温度的升高,W-Co-Ni化合物相的体积增大,界面由平齐向不规则演变;随着扩散温度的提高,Al₃Ni+Al₃Ni₂+Al₅Co₂层厚度增加. 当工艺参数增加时,接头抗剪强度呈现出先升高后降低的变化趋势,特别是当预涂覆温度为1 050 ℃,扩散连接温度为575 ℃,保温时间为90 min时,接头室温抗剪强度达到最大值51 MPa,明显高于未毛化接头的抗剪强度.     

铝—不锈钢的热压扩散连接

介绍了铝－不锈钢热压扩散连接的原理以及工艺参数对接头性能的影响，除对接头进行力学性能。打压及高真空气密性试验之外，还通过金相，ＳＥＭ，ＥＰＭＡ及ＸＲＤ等方法对接头结合行为进行了观察与分析。其结果表明铝－不锈钢间相互扩散，实现了牢固连接，接头性能良好。     

铝基复合材料的非真空扩散连接

本文介绍了一种铝基复合材料扩散连接的新方法--非真空扩散连接,包括工艺试验过程、获得的主要试验结果以及对结果的分析和讨论,并提出了采用接头连接效率和接合区百分数评价接头性能的指标体系以及用于解释铝基复合材料非真空扩散连接机制的模型.     

表面纳米化钛合金与不锈钢脉冲加压扩散连接

采用高能喷丸（HESP）对TA17钛合金和0Cr18Ni9Ti不锈钢棒材的端面进行了表面自纳米化（SSNC）处理,在端面获得了一定厚度的纳米晶组织层。将钛合金和不锈钢的纳米化处理端面对接,在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行脉冲加压扩散连接。对接头进行了拉伸试验,并对断口和接头显微组织进行了研究分析。结果表明,接头强度高达384．0MPa,与在相同条件下获得的常规粗晶的接头强度相比,有显著的提高。接头在拉伸时发生脆性断裂,接头剖面的显微硬度随显微组织而变化。     

纯镁表面真空扩散渗铝层的组织和性能

采用真空扩散渗铝的方法,在445 ℃对纯镁进行了表面合金化改性处理.采用金相显微镜、XRD、EDS和显微硬度测试等方法对渗层进行了组织结构和显微硬度分析.结果表明,经表面合金化处理,在纯镁表面获得了均匀致密的渗铝层,渗层中有大量的金属间化合物β-Mg17Al12生成,渗层与基体之间为冶金结合,材料表层的显微硬度有很大提高.     

表面纳米化钛合金与不锈钢扩散连接

采用高能喷丸(HESP)对TA17钛合金和0Cr18Ni9Ti不锈钢棒材的连接面进行了表面自纳米化(SSNC)处理,在连接面获得了一定厚度的纳米晶组织层。将钛合金和不锈钢的纳米化处理连接面对接,在热模拟试验机上进行恒温恒压和脉冲加压扩散连接。测试接头拉伸强度,并对断口和接头显微组织进行分析。结果表明,采用脉冲加压扩散连接,接头界面处生成的金属间化合物层较薄,接头抗拉强度高达384.0MPa;断口呈脆性断裂特征。     

纯镁扩散连接的实验研究

为减轻汽车部件的质量 ,对镁的研究越来越多。镁制汽车部件有很多优势。其一能显著地减轻汽车质量 ;其二阻尼性能、机械加工性能和尺寸稳定性好、铸造成本低。由于这些特性其取代了许多锌铝压铸件和钢铁铸件。虽然有上述优势 ,但由于Mg是密排六方结构 ,故显示出低的塑性。近年来 ,对镁基材料的制备主要是在冷室或热中压铸 ,或半固态 (触变 )成形。最近 ,用铸造和变形结合方法有望生产结构部件。对于汽车中的结构部件 ,所用材料应具有足够的塑性和比强度。因为变形镁合金通常具有高的强度和良好的塑性 ,所以开发变形镁合金以及变形镁合金的…     

铝基复合材料与铝合金的TLP扩散连接

采用TLP扩散连接方法对铝合金与SiC颗粒增强Al基复合材料进行了连接试验研究，应用扫描电镜和能谱分析技术对TLP连接接头进行了微观组织观察和接头区域各元素的浓度分布测试。结果表明，SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金连接接头区域连接界面向铝合金一侧偏移，接头区域溶质原子浓度分布非常不均匀，由于溶质原子扩攻速度以及中间层和母材冶金反应的不同，导致铝基复合材料与铝合金的TLP扩散连接过程存在明显的非对称性。     

表面纳米化不锈钢与钛合金扩散连接中的扩散系数

采用高能喷丸对0Cr18Ni9Ti不锈钢和TA17近α钛合金棒材端面进行了表面自纳米化处理,在处理表面以下一定厚度内形成了纳米晶组织.利用脉冲加压扩散连接在825℃下对不锈钢和钛合金进行时间为180s的扩散连接,得到了抗拉强度为221.6MPa的扩散连接接头,利用能谱仪(EDS)测试出接头界面两侧一定范围内不同原子的扩散浓度,计算出了Fe原子在TA17近α钛合金扩散层中的扩散系数.结果表明,钛合金与不锈钢经表面自纳米化处理后,在短时间的扩散连接过程中原子扩散系数有所提高.     

氧化铝陶瓷与不锈钢扩散连接研究

先在氧化铝陶瓷表面用真空蒸发镀膜的方法镀一层镍膜，再以纯镍粉为中间层材料，实现了氧化铝陶瓷与AISI201不锈钢的扩散连接。对连接接头进行了抗剪强度测试和微观形貌及相结构分析。结果表明：在连接温度900℃，保温时间2h，连接压强30kPa的条件下接头剪切强度最高可达20．7MPa；扩散连接过程中生成了A1Ni金属间化合物。     

Influence of diffusion bonding conditions on bonding strength of damping copper alloy to stainless steel

The experimental investigation of different tran sition metals was carried out in the diffusion bonding joints of Cu alloys (CuAlBe) to stainless stee l (1Cr18Ni9Ti). The microstructure of the joint was analyzed with microscopic examination, SEM, EPMA and X-ray diffraction. Following conclusions have been draw n: (1) The joint strength with the Ni interlayer was higher than that with Cu in terlayer when the welding parameters were same;(2)When Ni interlayer was thinner ,Al could interact with Ni and Fe,and the intermetallic compounds,such as Fe3A letc,were formed in the interface,which decreased the strength of the joints;(3 ) When the bonding temperature was higher,because of the diffusion of Cu in Ni being faster than Ni in Cu,a Kirkendall effect was produced,which also decreased the strength of the joints.     

采用铜和铌复合中间层的钛合金与不锈钢的真空热轧焊接

采用铜(纯铜及含稀土元素钇的铜) 铌的复合中间层进行了钛合金与不锈钢板的真空热轧焊接试验,测试了接头拉伸强度,并利用金相显微镜、扫描电镜、XRD、能谱对连接界面的微观结构、断口形貌及中间层材料铜的组织进行了分析,结果表明,连接界面结合良好,无未焊合或开裂处;焊后未生成金属间化合物,在铌-钛合金界面处存在一厚度约为2.5μm的过渡层,而铜-不锈钢、铌-铜界面的过渡层厚度约为1.9μm;焊后铜晶界处产生了空洞,断口形貌显示出现了沿晶开裂的现象;稀土元素r的加入可以细化铜的晶粒,在相同的焊接工艺参数时含有稀土元素Y的铜层中未形成空洞,随着钇在铜中的质量百分含量由0.01%增加到0.02%,细化晶粒的效果更加显著,与采用纯铜作为中间层材料时的抗拉强度(326.9 MPa)相比分别提高了51.3MPa(铜中含钇0.01%,质量分数)和61.7 MPa(铜中含钇0.02%质量分数).     

钛合金与不锈钢的相变超塑性扩散焊工艺

用相变超塑性扩散焊法实现了钛合金TA17与不锈钢0Cr18Ni9Ti之间的连接.研究了工艺参数对接头强度的影响,得到试验条件下钛合金与不锈钢焊接的优化工艺参数为循环上限温度890℃, 循环下限温度800℃, 循环次数10, 焊接压力5MPa, 循环加热速度30℃/s.在优化的工艺条件下,接头强度达到307MPa,而焊接时间仅为160s.对拉伸断口进行了扫描电镜观察、能谱分析和X射线衍射分析,发现断裂沿FeTi和β-Ti层之间的某一个位置发生,FeTi金属间化合物层是接头的最薄弱环节.对接头进行了能谱分析,结合Fe-Cr-Ti三元相图发现,钛合金与不锈钢之间的反应区内依次形成了σ、Fe2Ti、FeTi和β-Ti层.     

高熵合金CoCrFeMnNi/不锈钢真空扩散焊

采用真空扩散焊方法实现了CoCrFeMnNi高熵合金与304不锈钢在900℃~1000℃下的稳固连接。利用扫描电镜、EDS能谱分析、显微硬度测试和拉伸试验机研究扩散焊温度对原子界面行为和接头机械性能的影响规律。结果表明,温度较低时,界面上存在大量的孔洞,随着温度的升高,孔洞逐渐消失。结合EDS能谱分析和硬度测试结果可知,反应层成分为FCC固溶体,没有金属间化合物产生。所有接头拉伸后断裂均发生在远离界面的高熵合金一侧,随着扩散焊温度的升高,抗拉强度略微升高,应变明显增大,这可能与第二相的数量有关,1000℃时接头的抗拉强度和应变均达到最大值,分别为585MPa和50%。     

扩散连接温度对304不锈钢接头性能与组织的影响

以304不锈钢为研究对象,探究了扩散连接温度(925～1000℃)对接头厚度变形量及力学性能的影响,并分析了其对界面组织的影响作用.扩散连接接头剪切强度随扩散温度升高呈现抛物线式变化.在950℃,30 MPa和60 min条件下扩散连接,接头抗剪切强度为580 MPa,达到母材剪切强度的98.47％,厚度变形量为1.2...     

相变扩散连接工艺参数对钛与不锈钢接头强度的影响

分析了钛与不锈钢相变扩散连接的工艺参数 ,利用万能拉伸试验机测试了接头拉伸强度 ,利用扫描电镜 (SEM )及X射线衍射 (XRD)分析了接头断口形貌及组成相。结果表明 :当连接压力为 13MPa、上限温度为1183～ 12 0 3K、下限温度为 10 73～ 10 93K、加热速度为 30～ 5 0K/s、冷却速度为 15～ 2 0K/s、循环次数为 15～2 0次时 ,钛与不锈钢相变扩散连接接头界面无反应相生成 ,拉伸强度为 380MPa以上 ,实现了钛与不锈钢的高效高强度连接。     

316L不锈钢扩散焊接头的微观结构和力学性能

针对不同焊接参数的含镍中间层316L不锈钢扩散焊接头,进行室温和550℃高温拉伸实验,采用SEM、XRD和金相显微镜分析接头区域的微观结构和相分布。结果表明:接头的室温力学性能随焊接温度的提高而降低,而高温力学性能随温度的提高而提高。XRD分析表明,焊接过程中产生的Fe0.64Ni0.36导致接头区域的相组成不均一;在高温拉伸实验时,DB2和DB3接头中的Fe0.64Ni0.36发生相变,强度和塑性更好的FeNi3是接头高温强度提高的原因。     

镍作中间层脉冲加压扩散连接钛合金与不锈钢

采用纳米Ni粉、纳米Ni镀层、Ni箔作中间过渡层,对TA17近。型钛合金与0Cr18Ni9Ti不锈钢进行了脉冲加压扩散连接,接头抗拉强度分别达到了175,212,334MPa。在金相显微镜下,对拉伸断口形貌进行了观察和分析;利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射分析（XRD）测定了连接接头各区域内的微区成分和物相。结果表明,纳米Ni粉致密度不够高,纳米Ni镀层质量不够高,在很大程度上限制了接头强度的提高;Ni箔中间层的存在成功地阻止了Fe与Ti之间的互扩散,避免了形成脆而硬的Fe—Ti系金属间化合物。