TC4/SiC釬焊用非晶釬料及接頭組織與性能研究
發(fā)布時間:2021-10-31 11:54
SiC陶瓷材料具有抗氧化、高溫性能好、耐磨性能好等特性,TC4鈦合金擁有比強度高、韌性高等特性,將兩者進行連接,一方面能夠?qū)崿F(xiàn)良好的耐高溫性能,另一方面可以制造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械組件。但SiC陶瓷與TC4鈦合金在化學(xué)成分、物理性能等方面存在較大差異,因此實現(xiàn)兩者的連接具有較大難度。將二者進行釬焊連接采用的釬料大部分是銀系合金,含有50 wt.%以上的貴金屬銀,使用鈦基非晶釬料替代銀基釬料能夠降低成本,本課題設(shè)計并制備了兩大類鈦基非晶釬料,大幅降低了成本。采用制備的非晶釬料成功實現(xiàn)了SiC陶瓷與TC4鈦合金的釬焊,釬焊接頭分別為TC4/B-Ti0.46-Six/SiC和TC4/B-Ti0.55-Six/SiC(x=0%,0.5%,1%,2%)釬焊接頭。對釬料的結(jié)構(gòu)、成分、形貌、熱力學(xué)特性和潤濕性能進行表征與測試。并對釬焊接頭進行表征測試,揭示釬焊界面形成機理和添加Si的影響。本課題制備了(Ti0.46Cu0.14Zr0.27Ni...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
接頭界面組織的背散射照片
圖 1-3 接頭界面形成機理示意圖[30]Figure 1-3 Schematic diagram of interfacial forming mechanism[30]JinHui Xiong[30]等人通過制備(72Ag-28Cu)-6Ti 銀基釬料來進行 Cf/SiC 陶瓷與 TC4 鈦合金的釬焊實驗。通過對接頭進行 XRD 與 EDS 綜合分析,判斷釬焊接頭的組織與成分。隨后建立模型,解釋釬焊反應(yīng)機理,機理見圖 1-3;钚栽 Cu、Ti 會與 SiC、TC4 發(fā)生反應(yīng),最終由 Cf/SiC 至 TC4 組織依次為 Cf/SiCcomposite→Ti3SiC2+TiC→Ti2Cu+Ti5Si3→Ag+Ti-Cu→Ti3Cu4→TiCu→Ti2Cu→Ti2Cu+Ti/TC4。圖 1-4 Cf/SiC/TC4 接頭界面形成機理示意圖[31][31]
圖 1-3 接頭界面形成機理示意圖[30]Figure 1-3 Schematic diagram of interfacial forming mechanism[30]JinHui Xiong[30]等人通過制備(72Ag-28Cu)-6Ti 銀基釬料來進行 Cf/SiC 陶瓷與 TC4 鈦合金的釬焊實驗。通過對接頭進行 XRD 與 EDS 綜合分析,判斷釬焊接頭的組織與成分。隨后建立模型,解釋釬焊反應(yīng)機理,機理見圖 1-3;钚栽 Cu、Ti 會與 SiC、TC4 發(fā)生反應(yīng),最終由 Cf/SiC 至 TC4 組織依次為 Cf/SiCcomposite→Ti3SiC2+TiC→Ti2Cu+Ti5Si3→Ag+Ti-Cu→Ti3Cu4→TiCu→Ti2Cu→Ti2Cu+Ti/TC4。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳化硅納米材料制備方法研究進展[J]. 郝斌. 化工新型材料. 2015(08)
[2]鈦合金連接異種材料新技術(shù)的研究應(yīng)用[J]. 許天才,彭曉東,姜軍偉,陳潔,易泓宇. 稀有金屬. 2014(04)
[3]納米Al2O3-40%TiO2復(fù)相陶瓷顆粒增強鎳基合金復(fù)合涂層的摩擦學(xué)性能(英文)[J]. 何龍,譚業(yè)發(fā),譚華,周春華,高立. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(09)
[4]非晶釬料釬焊接頭形成過程研究(英文)[J]. 俞偉元,路文江,夏天東. 稀有金屬材料與工程. 2013(04)
[5]碳化硅電力電子器件在電力系統(tǒng)的應(yīng)用展望[J]. 盛況,郭清,張軍明,錢照明. 中國電機工程學(xué)報. 2012(30)
[6]TC4鈦合金加工圖及其在板材軋制工藝分析中的應(yīng)用[J]. 方剛,鄒建榮,盧亞鋒,戚運蓮. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(07)
[7]含硼Cu-P基非晶釬料釬焊紫銅接頭的連接強度及微觀組織[J]. 鄒家生,李華其,王超. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[8]重結(jié)晶碳化硅燒成中碳化硅的分解現(xiàn)象、熱力學(xué)條件及對蒸發(fā)凝聚的影響[J]. 孫洪鳴,趙亞濱,李婭潔,何新濤,王立華,郝巖. 中國陶瓷工業(yè). 2012(01)
[9]Ag和Fe元素添加對Cu-Zr-Al系非晶形成能力和力學(xué)性能的影響[J]. 趙燕春,寇生中,劉廣橋,丁雨田,李春燕,袁子洲,索紅莉. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(05)
[10]TC4鈦合金等溫鍛造過程的數(shù)值模擬和實驗研究[J]. 吳伏家,尹曉霞,趙長瑞. 鍛壓技術(shù). 2009(05)
博士論文
[1]添加元素對Cu-Zr基合金非晶形成能力及力學(xué)性能影響的研究[D]. 王遠.昆明理工大學(xué) 2014
[2]SiC陶瓷與Ti-6Al-4V合金超聲波輔助釬焊的潤濕結(jié)合機制及工藝研究[D]. 陳曉光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]C/SiC復(fù)合材料與TC4鈦合金的釬焊工藝及機理研究[D]. 鄭瑞青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]Si元素對Cu-Zr-Al系合金的非晶形成能力及耐腐蝕性能的影響[D]. 蘇恩利.湘潭大學(xué) 2013
[3]置氫TC4鈦合金與C/SiC復(fù)合材料釬焊工藝及機理研究[D]. 王宇欣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]利用Ti-Zr-Cu-Ni非晶釬料連接ZrO2和Ti-6Al-4V的組織與接頭強度[D]. 張亞平.吉林大學(xué) 2010
[5]釬焊氮化硅陶瓷高溫活性非晶釬料研究[D]. 蔣志國.江蘇科技大學(xué) 2007
[6]TC4合金大型框鍛件成形工藝設(shè)計與過程模擬[D]. 張曉露.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3468087
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
接頭界面組織的背散射照片
圖 1-3 接頭界面形成機理示意圖[30]Figure 1-3 Schematic diagram of interfacial forming mechanism[30]JinHui Xiong[30]等人通過制備(72Ag-28Cu)-6Ti 銀基釬料來進行 Cf/SiC 陶瓷與 TC4 鈦合金的釬焊實驗。通過對接頭進行 XRD 與 EDS 綜合分析,判斷釬焊接頭的組織與成分。隨后建立模型,解釋釬焊反應(yīng)機理,機理見圖 1-3;钚栽 Cu、Ti 會與 SiC、TC4 發(fā)生反應(yīng),最終由 Cf/SiC 至 TC4 組織依次為 Cf/SiCcomposite→Ti3SiC2+TiC→Ti2Cu+Ti5Si3→Ag+Ti-Cu→Ti3Cu4→TiCu→Ti2Cu→Ti2Cu+Ti/TC4。圖 1-4 Cf/SiC/TC4 接頭界面形成機理示意圖[31][31]
圖 1-3 接頭界面形成機理示意圖[30]Figure 1-3 Schematic diagram of interfacial forming mechanism[30]JinHui Xiong[30]等人通過制備(72Ag-28Cu)-6Ti 銀基釬料來進行 Cf/SiC 陶瓷與 TC4 鈦合金的釬焊實驗。通過對接頭進行 XRD 與 EDS 綜合分析,判斷釬焊接頭的組織與成分。隨后建立模型,解釋釬焊反應(yīng)機理,機理見圖 1-3;钚栽 Cu、Ti 會與 SiC、TC4 發(fā)生反應(yīng),最終由 Cf/SiC 至 TC4 組織依次為 Cf/SiCcomposite→Ti3SiC2+TiC→Ti2Cu+Ti5Si3→Ag+Ti-Cu→Ti3Cu4→TiCu→Ti2Cu→Ti2Cu+Ti/TC4。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳化硅納米材料制備方法研究進展[J]. 郝斌. 化工新型材料. 2015(08)
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[5]碳化硅電力電子器件在電力系統(tǒng)的應(yīng)用展望[J]. 盛況,郭清,張軍明,錢照明. 中國電機工程學(xué)報. 2012(30)
[6]TC4鈦合金加工圖及其在板材軋制工藝分析中的應(yīng)用[J]. 方剛,鄒建榮,盧亞鋒,戚運蓮. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(07)
[7]含硼Cu-P基非晶釬料釬焊紫銅接頭的連接強度及微觀組織[J]. 鄒家生,李華其,王超. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[8]重結(jié)晶碳化硅燒成中碳化硅的分解現(xiàn)象、熱力學(xué)條件及對蒸發(fā)凝聚的影響[J]. 孫洪鳴,趙亞濱,李婭潔,何新濤,王立華,郝巖. 中國陶瓷工業(yè). 2012(01)
[9]Ag和Fe元素添加對Cu-Zr-Al系非晶形成能力和力學(xué)性能的影響[J]. 趙燕春,寇生中,劉廣橋,丁雨田,李春燕,袁子洲,索紅莉. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(05)
[10]TC4鈦合金等溫鍛造過程的數(shù)值模擬和實驗研究[J]. 吳伏家,尹曉霞,趙長瑞. 鍛壓技術(shù). 2009(05)
博士論文
[1]添加元素對Cu-Zr基合金非晶形成能力及力學(xué)性能影響的研究[D]. 王遠.昆明理工大學(xué) 2014
[2]SiC陶瓷與Ti-6Al-4V合金超聲波輔助釬焊的潤濕結(jié)合機制及工藝研究[D]. 陳曉光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]C/SiC復(fù)合材料與TC4鈦合金的釬焊工藝及機理研究[D]. 鄭瑞青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]Si元素對Cu-Zr-Al系合金的非晶形成能力及耐腐蝕性能的影響[D]. 蘇恩利.湘潭大學(xué) 2013
[3]置氫TC4鈦合金與C/SiC復(fù)合材料釬焊工藝及機理研究[D]. 王宇欣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]利用Ti-Zr-Cu-Ni非晶釬料連接ZrO2和Ti-6Al-4V的組織與接頭強度[D]. 張亞平.吉林大學(xué) 2010
[5]釬焊氮化硅陶瓷高溫活性非晶釬料研究[D]. 蔣志國.江蘇科技大學(xué) 2007
[6]TC4合金大型框鍛件成形工藝設(shè)計與過程模擬[D]. 張曉露.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3468087
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