本工作采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS),對鈦鋯鉬(TZM)合金和鎢錸(WRe)合金進(jìn)行高溫直接擴散連接和添加鈦(Ti)中間層低溫擴散連接兩種實驗方案。采用掃描電鏡、能譜儀及強度測試等手段對焊接接頭的微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行分析,確定最佳的工藝參數(shù),并且對其機理進(jìn)行探索。在不添加任何中間過渡層時,通過分析圓片試驗件接頭的組織形貌、力學(xué)性能及熱疲勞性能,獲得最佳焊接工藝參數(shù),再采用最佳工藝焊接拉伸試驗件、結(jié)構(gòu)試驗件及點火試驗件。對于圓片試驗件,當(dāng)壓力為20 MPa,保溫時間為30min時,1300¹600 ^oC焊接溫度區(qū)間內(nèi)均實現(xiàn)了TZM合金與WRe合金的有效連接,界面平整,無裂紋及未焊合的區(qū)域。元素Mo與W的擴散深度隨焊接溫度的增加而增加,在同一焊接溫度下Mo在WRe的擴散深度大于W在TZM的擴散深度,在TZM/WRe界面譜線連續(xù)光滑,生成了鉬鎢固溶體。當(dāng)焊接溫度為1500oC時,TZM/WRe接頭的室溫剪切強度達(dá)到最大值,剪切強度和三點彎曲強度分別為497±50 MPa和910±65 MPa;對于拉伸試驗件,TZM/WRe接頭室溫拉伸強度達(dá)到4...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 TZM合金和WRe合金概述
        1.2.1 TZM合金的特性及用途
        1.2.2 WRe合金的特性及用途
    1.3 擴散焊研究現(xiàn)狀
        1.3.1 擴散焊接原理
        1.3.2 擴散焊接影響因素
        1.3.3 擴散焊接技術(shù)的應(yīng)用
        1.3.4 基于放電等離子燒結(jié)(SPS)技術(shù)的擴散焊接
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 試驗材料、設(shè)備與方法原理
    2.1 試驗材料
    2.2 SPS擴散焊接設(shè)備
    2.3 測試分析儀器
    2.4 力學(xué)性能表征
        2.4.1 顯微硬度測試
        2.4.2 剪切性能和三點彎曲性能測試
        2.4.3 拉伸性能測試
        2.4.4 抗熱震性能測試
第三章 TZM合金與WRe合金的擴散連接及在航天中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 TZM合金與WRe合金的SPS擴散焊接可行性研究
        3.2.1 SPS連接工藝概述
        3.2.2 TZM合金與WRe合金的SPS擴散焊接理論分析
    3.3 圓片試驗件SPS擴散焊接
        3.3.1 圓片試驗件SPS擴散焊接模具設(shè)計及工藝研究
        3.3.2 擴散連接溫度對圓片試驗件接頭組織形貌的影響
        3.3.3 擴散連接溫度對圓片試驗件接頭力學(xué)性能的影響
        3.3.4 圓片試驗件接頭熱震性能
    3.4 拉伸試驗件SPS擴散焊接
        3.4.1 拉伸試驗件焊接前準(zhǔn)備
        3.4.2 拉伸試驗件焊接實驗?zāi)＞咴O(shè)計
        3.4.3 拉伸試驗件的SPS擴散焊接工藝
        3.4.4 拉伸試驗件結(jié)果與分析
    3.5 結(jié)構(gòu)試驗件的SPS擴散焊接
        3.5.1 結(jié)構(gòu)試驗件焊接前準(zhǔn)備
        3.5.2 結(jié)構(gòu)試驗件SPS擴散焊接工藝
        3.5.3 結(jié)構(gòu)試驗件熱震實驗后的性能與分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 TZM合金與WRe合金的低溫擴散焊接
    4.1 引言
    4.2 TZM合金與WRe合金的低溫擴散焊接工藝
    4.3 擴散連接壓力對接頭組織性能的影響
    4.4 擴散連接溫度對接頭組織和性能的影響
        4.4.1 擴散連接溫度對接頭組織的影響
        4.4.2 擴散連接溫度對接頭性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：3741993