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C/SiC及C/C復(fù)合材料與Nb的反應(yīng)釬焊工藝及機(jī)理研究

發(fā)布時(shí)間:2021-03-08 05:14
  C/SiC以及C/C復(fù)合材料具有密度低、比強(qiáng)度高、高溫?cái)嗔秧g性好、耐高溫、耐燒蝕、抗氧化、耐磨損、耐腐蝕等眾多的優(yōu)良特性,廣泛應(yīng)用于航空航天及核工業(yè)等領(lǐng)域。目前C/SiC以及C/C復(fù)合材料已被用于飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)推力室噴管的制造。實(shí)現(xiàn)C/SiC和C/C與金屬過(guò)渡環(huán)材料Nb的高可靠性釬焊,是突破新型航天發(fā)動(dòng)機(jī)推力室制造技術(shù)的關(guān)鍵。本課題采用由等原子比的TiNi復(fù)合箔片釬料釬焊C/SiC及C/C復(fù)合材料與Nb,分析接頭界面結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能。在此基礎(chǔ)上采用激光打孔方法對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行表面處理,提高接頭性能。最終實(shí)現(xiàn)推力室噴管釬焊接頭的成功研制。首先,為分析釬料與母材之間的相互作用,研究了TiNi復(fù)合箔片釬料與Nb母材接觸反應(yīng),獲得了TiNiNb液相的形成機(jī)制。通過(guò)TiNiNb液相對(duì)Nb母材溶解行為的分析,建立了計(jì)算Nb向液相中溶解量的理論方程。結(jié)合不同保溫時(shí)間Nb溶解厚度的測(cè)量結(jié)果,確定了Nb母材溶解厚度關(guān)于保溫時(shí)間的表達(dá)式。為實(shí)現(xiàn)C/SiC復(fù)合材料與Nb的連接,采用TiNi復(fù)合箔片釬料直接釬焊C/SiC與Nb,接頭界面主要產(chǎn)物為:C/SiC側(cè)界面反應(yīng)層(Ti,Nb)C、(Ti,Nb)2<... 

【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【部分圖文】:

C/SiC及C/C復(fù)合材料與Nb的反應(yīng)釬焊工藝及機(jī)理研究


推力室C/C復(fù)合材料噴管[22]

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圖 1-3 900℃保溫 5min 使用 Ag-Cu-Ti 合金粉釬焊接頭背散射電子顯微照片[46]Fig. 1-3 Backscattered electron micrographs of joint brazed by Ag–Cu–Ti alloy powder at900℃ for 5min[46]a) Micrograph of the joint, b) Interface between Cf/SiC composite and interlayer, c) interfacebetween interlayer and TC4

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圖 1-3 900℃保溫 5min 使用 Ag-Cu-Ti 合金粉釬焊接頭背散射電子顯微照片[46]Fig. 1-3 Backscattered electron micrographs of joint brazed by Ag–Cu–Ti alloy powder at900℃ for 5min[46]a) Micrograph of the joint, b) Interface between Cf/SiC composite and interlayer, c) interfacebetween interlayer and TC4

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]BNi2+TiH2復(fù)合釬料釬焊C/C復(fù)合材料與GH99鎳基高溫合金[J]. 田曉羽,亓鈞雷,張麗霞,梁迎春,李宏偉,馮吉才.  焊接學(xué)報(bào). 2014(05)
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博士論文
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[6]BN/SiO2與Nb的釬焊連接工藝及機(jī)理研究[D]. 焦?jié)?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]C/C復(fù)合材料與Nb釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 徐李剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[8]Cf/SiC復(fù)合材料與鈮的連接工藝及性能研究[D]. 楊西亞.昆明理工大學(xué) 2013
[9]C/SiC復(fù)合材料與Nb的釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 劉玉章.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào):3070478

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