用复合中间层扩散连接钛铝基合金与镍基合金

采用Ti／Nb和Ti／Nb／Ni复合中间层扩散连接钛铝基合金与镍基合金．采用扫描电镜、电子探针等手段对接头的界面组织及断口进行分析,采用抗剪强度测试对接头的连接强度进行评价．结果表明,在连接温度为900℃,连接压力为20MPa固定的情况下,采用Ti／Nb复合中间层,在连接时间为30min时,接头抗剪强度最高为273．8MPa,接头断裂于GH99／Nb界面;采用Ni／Nb／Ti复合中间层,在连接时间为60min时,接头抗剪强度最高为314．4MPa,接头断裂于Ti／TiAl界面的Ti3Al反应层．采用Ni／Nb／Ti复合中间层所得接头强度较Nb／Ti复合中间层有较大提高,且接头的断裂位置发生变化,说明镍中间层的加入,对缓解接头应力有一定的作用．     

热处理温度对偏高岭土活性的影响及其表征

本文由热重-差热分析(TG-DTA)确定了高岭土的活性转化的温度范围为737～900 ℃,并在此温度范围内对高岭土进行了不同温度的热处理,将获得的偏高岭土通过X射线衍射(XRD)分析了其物相变化,并通过拉曼光谱表征了其活性.研究结果表明:当在热处理时间相同,热处理温度由800 ℃升高至900 ℃的条件下,偏高岭土的非晶"馒头峰"向左偏移1°;温度由800 ℃升到900 ℃保温4 h的偏高岭土除了466 cm-1波数处的谱峰外,其余各波数处均出现相同的谱峰,900 ℃热处理的偏高岭土在466 cm-1波数处出现了Si-Obr-Al间桥氧弯曲振动谱峰;谱图的高频区(800～1200 cm-1)中没有硅氧四面体结构单元的对称伸缩振动的谱峰.所以738～900 ℃为偏高岭土的活性转化的温度范围,在此温度范围对其进行热处理,随着热处理温度的升高其活性增大.     

Cr对Mo-45Ni真空钎焊TZM合金接头性能的影响

根据实际工程需求,开发了能在1 300 ℃下服役的TZM合金专用钎料,并测试了该钎料在TZM合金表面的润湿性能,引入“基准润湿面积”的概念判断该钎料的润湿性,并探讨了钎料中Cr元素对钎料润湿性能、抗剪强度的影响规律. 分析了钎焊接头的强化机理,探明了接头的抗剪强度随着Cr元素的加入先变大后变小,可为实际工程应用提供重要参考. 结果表明,当钎料中Cr元素含量为3%(质量分数)时,钎料的润湿性最好,接头的抗剪强度达到135 MPa的最高值.     

超音速等离子喷涂WC-17Co纳米涂层的性能研究

采用超音速等离子喷涂在0Cr13Ni5Mo不锈钢表面制备了纳米和微米WC-Co涂层,并对比了两种涂层的孔隙率、结合强度、硬度和耐磨性。结果表明,纳米涂层的致密性和结合强度均高于微米涂层,其孔隙率仅为0.56%,结合强度大于69.2 MPa;纳米涂层和微米涂层的硬度是基体的3.9和3.8倍,硬度值从涂层的表面到底部逐渐增加;基体磨损为磨粒磨损 粘着磨损 层状剥落,两种涂层磨损均为磨粒磨损。纳米涂层的孔隙率低、硬度高、表面抗压性强使其表现出更优的耐磨性。     

TiAl与Ni基合金接触反应钎焊接头界面组织及性能

以Ti为中间层实现了TiAl与Ni基合金的接触反应钎焊。采用扫描电镜和电子探针等手段对钎焊接头的界面结构及生成相进行分析,并对接头剪切强度进行测试。结果表明:当钎焊温度为960℃时,钎缝主要由Tiss和Ti2Ni组成;当钎焊温度从960℃升高到1000℃时,钎缝中生成Ti-Al及Al-Ni-Ti化合物,典型界面结构为:GH99/(Ni,Cr)ss/Ti2Ni+AlNi2Ti+TiNi/Ti3Al+Al3NiTi2/Ti3Al+Al3NiTi2/TiAl;钎焊温度继续升高,Ti3Al和Al3NiTi2变得粗大,导致接头性能下降。当钎焊温度为1000℃,保温10min时,接头剪切强度达到最大值233MPa。随钎焊温度的升高,钎缝厚度先增加后减小。     

铂铱合金与316L不锈钢微激光点焊气孔形成机理

采用第一性原理方法研究了H2分子在Li2NH (110) 晶面的表面吸附。通过研究Li2NH (110)/H2体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H2分子吸附在Li长桥位时会发生解离,并在Li2NH (110) 面形成NH2基,其吸附能为1.178 eV,属于强化学吸附,吸附最稳定。此时,NH2基中的H原子与Li2NH表面的相互作用主要源于H 1s轨道与Li2NH表层N原子的2s,2p轨道重叠杂化的贡献,且N–H键为共价键;另一个H原子与Li2NH表面的相互作用主要是与Li之间的离子键作用;H2分子的解离能垒为1.31 eV,表明在一定热激活条件下H2分子在Li2NH (110)表面发生解离吸附。N顶位吸附时,优化结束后形成NH3,但该吸附方式不稳定,可见Li2NH (110)面与H2反应不易直接生成NH3。     

TiAl合金与镍基高温合金的扩散连接

采用钛为中间层,对TiAl合金与镍基高温合金（GH99）进了扩散连接.研究了扩散连接接头的界面结构和连接温度对界面结构及连接性能的影响,并对连接界面反应层的形成机制进行探讨.结果表明,GH99/Ti/TiAl的界面结构为：GH99/（Ni,Cr）ss/富Ti-（Ni,Cr）ss/TiNi/Ti2Ni/α-Ti＋Ti2Ni/Ti（Al）ss/TiAl＋Ti3Al/TiAl;随着连接温度的升高,各反应层厚度增加,接头的抗剪强度先增加后减小;在连接温度1 173 K,连接时间30 min,连接压力20 MPa时,抗剪强度最高为260.7 MPa.     

非晶合金连接的进展现状

针对近年来非晶合金连接的研究现状,分别阐述了属于不同连接机理并成功实现同质、异质非晶合金以及块体非晶合金与晶态金属或合金连接方法.分析了基于以上成功连接方法的特点及局限,得到实现非晶连接并避免晶化的关键在于保持块体非晶合金热稳定性的范围内,充分利用其本身的超塑性和粘滞性实现连接,这也是今后实现非晶合金成功连接的基本原则和发展方向.     

ZrC--SiC复合陶瓷扩散焊接头界面组织及力学性能

采用Ti活性中间层对ZrC--20%SiC复合陶瓷进行扩散焊连接,研究了活性元素Ti与复合陶瓷的界面反应机理,分析了焊接温度对接头微观组织以及力学性能的影响。结果表明:Ti与复合陶瓷发生界面反应,首先形成TiC化合物层,部分反应中间产物Zr原子固溶于TiC化合物中,其余部分扩散进入Ti中间层,形成固溶体;延长反应时间或提高焊接温度,Ti进一步与反应中间产物Zr、Si原子在靠近陶瓷一侧生成Ti--Zr--Si三元相,同时增加界面反应层的厚度。焊接接头的剪切强度随温度由900℃升高到1 200℃先提高后降低,在压力为20MPa及1 000℃保温30min条件下,达到最大值(149MPa)。     

磁性微晶玻璃连接锂铁氧体接头组织演变及磁性能模拟

锂铁氧体的玻璃连接技术能够克服常规烧结法无法制备复杂结构微波铁氧体构件的困难,并且微晶玻璃能够在铁氧体接头中原位析出磁性微晶相,进而实现连接件结构-功能一体化。设计并制备LFBi5B、LFBi15B、LFBi25B微晶玻璃钎料用于连接锂铁氧体,研究微晶玻璃在锂铁氧体表面的润湿性,钎料成分和连接温度对接头微观组织的影响规律,及锂铁氧体接头中焊缝的磁性来源。结果表明,三种微晶玻璃在铁氧体表面均具有较好的润湿性,锂铁氧体接头中原位析出LiFeO₂晶体;随着连接温度升高,部分析出晶溶解,生成少量钛酸铋晶须。第一性原理模拟结果表明,钎缝中析出的主晶相LiFeO₂总磁矩不等于0,上下自旋能带不对称,态密度图呈现自旋劈裂状态,均证明LiFeO₂晶体具有磁性,其磁性来源为Fe、O原子的p、d态电子交换作用。通过试验与理论相结合,采用微晶玻璃连接锂铁氧体实现了接头中LiFeO₂磁性微晶相的原位形成,验证了LiFeO₂晶体的磁性来源,为磁性接头结构功能一体化设计提供了新思路。