采用BNi68CrWB釬料粉末對K24和GH648異種高溫合金進(jìn)行釬焊連接,分析了釬焊溫度、保溫時間、裝配間隙等釬焊工藝參數(shù)對接頭組織和性能的影響規(guī)律.結(jié)果表明,在釬焊接頭可觀察到三個特征組織區(qū)域:共晶區(qū)、等溫凝固區(qū)和擴(kuò)散區(qū);釬焊溫度過高,接頭內(nèi)部W-Cr-Ni脆性相增多,接頭性能下降.保溫時間延長可以促進(jìn)釬料與母材之間元素的擴(kuò)散,有利于獲得均勻的固溶體組織,接頭強(qiáng)度提高,但時間過長,性能略有下降.釬焊間隙在0.05⁰.15 mm范圍,釬焊溫度1 150℃,保溫時間30 min所得接頭性能較高,約600 MPa. 

【文章來源】：焊接學(xué)報(bào). 2017,38(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

釬焊裝配示意圖

108焊接學(xué)報(bào)第38卷粉鑲嵌后進(jìn)行拋光、腐蝕，在FEIQuanta200F型掃描電鏡下觀察接頭組織，并用其配備的EDS能譜儀進(jìn)行成分分析．在Instron5569萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行接頭的拉剪強(qiáng)度測試，每個參數(shù)測試5個樣品取平均值．2試驗(yàn)結(jié)果2．1釬焊溫度對釬焊接頭組織結(jié)構(gòu)的影響圖2是不同釬焊溫度下保溫10min、裝配間隙為0．05mm的釬焊接頭界面組織結(jié)構(gòu)，接頭由釬縫和兩側(cè)母材界面擴(kuò)散區(qū)構(gòu)成．K24一側(cè)擴(kuò)散區(qū)組織較細(xì)小，不易分辨;GH648一側(cè)擴(kuò)散區(qū)則有明顯黑色Cr-Ni析出相分布在母材晶界處．釬縫內(nèi)部主要由A～D相構(gòu)成，各相成分見表1，A和B灰色相均為鎳基固溶體，二者因元素含量不同造成襯度不同，分布于釬縫中間區(qū)域的深色相B的Ni，Ti元素含量比A相多，而其Fe，Cr元素含量比A相少，這是釬焊過程中，成分濃度梯度驅(qū)使釬料成分逐漸由中間向兩側(cè)擴(kuò)散，而母材向釬料中溶解擴(kuò)散所致．黑色C相為CrB2，白色D相為W-Cr-Ni化合物．當(dāng)釬焊溫度為1100℃時(圖2a)，釬縫中心出現(xiàn)鎳基固溶體上連續(xù)分布W-Cr-Ni化合物的I區(qū)，Ti元素含量較多的鎳基固溶體且其上分布少量Cr2B相的II區(qū)，及鎳基固溶體組成的III區(qū)．釬焊溫度升到1150℃時(圖2b)，W-Cr-Ni化合物呈塊狀分布在近K24側(cè)釬縫的鎳基固溶體上，釬縫中心Ti元素含量高的鎳基固溶體比例增大．K24中的Ti元素含量比釬料中的高，隨釬焊溫度升高，母材中的Ti元素向釬縫中心溶解擴(kuò)散，使釬縫中Ti元素含量高的鎳基固溶體增多．釬焊溫度1170℃時，逐漸增多的塊狀W-Cr-Ni化合物分布靠近GH648側(cè)釬縫的鎳基固溶體上，釬縫中心Ti元素含量高的鎳基固溶體比例進(jìn)一步增大，且出現(xiàn)細(xì)微的裂紋，見圖2c．釬焊溫度升高到1200℃時，塊狀W-Cr-Ni化合物逐漸長大成板條狀(圖2d)，分布于靠近GH648側(cè)釬縫的鎳基固溶體上和釬縫

熘?的液相發(fā)生等溫凝固而生成的，釬料與母材間元素相互擴(kuò)散更加充分，化合物比例減小，釬縫中的鎳基固溶體比例增加．這一變化趨勢對釬焊接頭的應(yīng)力釋放，及接頭強(qiáng)度的提高將是有利的．繼續(xù)延長保溫時間，共晶區(qū)域減�。�1釬縫中不同位置的EDS能譜分析(原子分?jǐn)?shù)，%)Table1EDSresultsofdifferentplacesinbrazingseam成分NiCrWSiTiBFe可能相A72．439．310．986．160．89—3．88(Ni)B82．055．30—1．683．97—1．89(Ni)C1．7163．963．180．350．4920．420．19CrB2D10．5756．7120．302．450．68—1．21W-Cr-Ni圖31150℃下保溫不同時間所得接頭界面組織Fig.3Interfacemicrostructureofjointsbrazedat1150℃fordifferenttime2．3裝配間隙對釬焊接頭組織結(jié)構(gòu)的影響1150℃保溫30min，裝配間隙分別為0，0．05和0．15mm的釬焊接頭界面組織如圖4所示．當(dāng)裝配間隙為0時，見圖4a，釬縫全部由鎳基固溶體組成，接頭組織理想．當(dāng)裝配間隙為0．05mm時，見圖3a，除鎳基固溶體外、釬縫中心區(qū)還出現(xiàn)共晶組織及化合物．當(dāng)裝配間隙繼續(xù)增加到0.15mm時(圖4c)，釬縫中心分布的共晶組織和化合物區(qū)域進(jìn)一步增寬．這是因?yàn)檠b配間隙增大，相同釬焊溫度和保溫時間下，釬料中的元素?zé)o法充分向母材擴(kuò)散，間隙越大，釬料擴(kuò)散越不充分，故等溫凝固時釬縫中形成的共晶組織、化合物越多，這將對釬焊接頭強(qiáng)度是不利的．圖41150℃保溫30min不同裝配間隙接頭界面組織Fig.4Interfacemicrostructureofjointsbrazedat1150℃for30minwithdifferentfit-upgap2．4釬焊工藝參數(shù)對接頭力學(xué)性能的影響釬焊接頭力學(xué)性能與接頭界面組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)．表2列出了不同釬焊工藝下所得試驗(yàn)件的抗拉強(qiáng)度．


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