發(fā)布時間：2017-06-08 04:11

  本文關(guān)鍵詞：鎳基釬料真空釬焊15-5PH接頭元素擴散行為與界面反應的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用非晶態(tài)鎳基釬料BNi-2對15-5PH馬氏體沉淀硬化不銹鋼進行真空釬焊,焊后利用掃描電鏡、能譜分析、電子探針、X射線衍射分析等手段分析了釬焊溫度、保溫時間、釬焊間隙以及冷卻方式對接頭組織、界面元素擴散的影響。研究結(jié)果表明:當釬焊溫度升高到982℃,非晶態(tài)釬料BNi-2完全晶化,晶化后的組織主要由γ-Ni固溶體和Ni3B化合物組成。在冷卻過程中,液態(tài)釬料首先凝固出雙共晶的γ-Ni相和Ni3B相,發(fā)生L→γ+Ni3B二元共晶轉(zhuǎn)變;當冷卻至993℃時,發(fā)生L→γ+Ni3B+CrB三元共晶轉(zhuǎn)變。采用BNi-2釬焊15-5PH沉淀硬化不銹鋼的焊接接頭可分為四個區(qū)域:界面反應區(qū)(DAZ)、非等溫凝固區(qū)(IRZ)、等溫凝固區(qū)(ISZ)和焊縫中心區(qū)(ASZ)。隨著釬焊溫度的升高,釬縫中心區(qū)的黑色化合物數(shù)量呈下降趨勢,化合物形態(tài)由連續(xù)網(wǎng)狀向斷續(xù)的細條狀轉(zhuǎn)變;焊縫中心生成的黑色相主要為硼化物和硅化物。另外,隨著釬焊溫度的升高,沿母材晶界處析出的沉淀相數(shù)量增加,母材晶粒長大,焊接接頭各區(qū)域?qū)挾榷济黠@增加。不同釬焊溫度下界面元素擴散趨勢一致,都是B、Ni元素由釬料向母材擴散,Fe元素由母材向釬料溶解。但隨著釬焊溫度的升高,元素擴散距離增加,元素擴散趨于平緩,波動減小。保溫時間決定了釬料中元素向母材的擴散程度。低溫下延長保溫時間,釬縫間隙明顯增加;高溫下延長保溫時間,釬縫中心化合物數(shù)量以及釬縫間距變化不大。當保溫一段時間后元素擴散達到平衡,即使再延長保溫時間,元素也不再發(fā)生擴散。疊加一片釬料的釬焊接頭基本沒有化合物相生成,全為鎳基固溶體組織;疊加兩片釬料的界面反應區(qū)最寬,元素擴散距離最長;而疊加三片釬料反而易導致釬料流失和大量的釬料遺留在焊縫中心生成脆硬化合物相。在油淬和爐冷兩種焊后熱處理條件下,焊縫中心區(qū)的黑色化合物數(shù)量均隨著保溫時間的延長而減小;釬縫間距呈先減小后增大的趨勢。但在油淬條件下,焊縫中心黑色相數(shù)量明顯多于爐冷條件下,爐冷條件下接頭的抗拉強度優(yōu)于油淬條件。
【關(guān)鍵詞】：15-5PH 鎳基釬料BNi-2 接頭組織 元素擴散
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG454
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景和意義12-13
• 1.2 真空釬焊工藝13-15
• 1.2.1 真空釬焊的優(yōu)缺點13-14
• 1.2.2 真空釬焊釬料的選擇14
• 1.2.3 釬料與母材間的相互作用14-15
• 1.3 釬焊工藝參數(shù)對鎳基釬料接頭組織影響國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 元素擴散17-19
• 1.4.1 擴散的分類17-18
• 1.4.2 擴散的動力學理論18-19
• 1.5 鎳基釬料焊接接頭元素擴散國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-21
• 1.6 本課題研究意義21-22
• 第2章 試驗材料、設(shè)備及方法22-27
• 2.1 試驗材料及設(shè)備22-23
• 2.1.1 試驗材料22
• 2.1.2 試驗設(shè)備22-23
• 2.2 試樣的制備23-24
• 2.2.1 焊前準備23
• 2.2.2 接頭設(shè)計23-24
• 2.3 真空釬焊工藝參數(shù)的選擇24-26
• 2.3.1 真空度24
• 2.3.2 加熱速率24
• 2.3.3 釬焊溫度24
• 2.3.4 釬焊保溫時間24-25
• 2.3.5 釬焊間隙25
• 2.3.6 冷卻方式與出爐溫度25-26
• 2.4 焊后分析過程26-27
• 第3章 釬焊溫度和保溫時間對釬料晶化產(chǎn)物的影響27-33
• 3.1 引言27
• 3.2 試驗方法27-28
• 3.3 釬料的物相分析28-32
• 3.3.1 釬焊溫度對釬料顯微組織的影響28-30
• 3.3.2 保溫時間對釬料顯微組織的影響30-32
• 3.4 釬料組織演變過程32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 釬焊溫度對釬焊接頭組織與元素擴散的影響33-57
• 4.1 引言33
• 4.2 接頭組織分析的理論依據(jù)-相圖分析33-35
• 4.3 釬焊溫度對接頭組織的影響35-46
• 4.3.1 接頭的物相分析35-37
• 4.3.2 釬焊溫度對接頭元素擴散的影響分析37-39
• 4.3.3 釬焊溫度對接頭組織的影響分析39-41
• 4.3.4 接頭不同位置組織分析41-42
• 4.3.5 時效態(tài)接頭的組織分析42-46
• 4.4 釬焊溫度對母材組織的影響46-49
• 4.5 釬焊溫度對接頭力學性能的影響49-50
• 4.6 升溫過程中接頭的形成過程與元素擴散系數(shù)解析50-55
• 4.6.1 不同溫度下接頭微觀組織形成過程分析50-51
• 4.6.2 固相線前加熱階段B擴散模型的建立51-55
• 4.7 本章小結(jié)55-57
• 第5章 保溫時間對釬焊接頭組織與元素擴散的影響57-71
• 5.1 引言57
• 5.2 保溫時間對接頭組織的影響57-62
• 5.2.1 接頭物相分析57-60
• 5.2.2 保溫時間對接頭組織的影響分析60-62
• 5.3 保溫時間對母材晶粒的影響62-63
• 5.4 保溫時間對接頭力學性能的影響63-65
• 5.5 保溫過程中接頭的形成過程分析與界面元素擴散65-70
• 5.5.1 接頭微觀組織形成過程分析65-67
• 5.5.2 不同保溫時間下接頭元素擴散分析67-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 第6章 釬焊間隙及冷卻方式對釬焊接頭組織與元素擴散的影響71-81
• 6.1 引言71
• 6.2 釬焊間隙對接頭組織的影響71-73
• 6.3 釬焊間隙對接頭元素擴散的影響73-74
• 6.4 釬焊間隙對接頭力學性能的影響74-75
• 6.5 冷卻方式對接頭組織的影響75-77
• 6.6 冷卻方式對接頭元素擴散的影響77-78
• 6.7 不同冷卻方式對接頭力學性能的影響78-79
• 6.8 本章小結(jié)79-81
• 結(jié)論81-83
• 參考文獻83-88
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文88-89
• 致謝89-90
• 詳細摘要90-91

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