C/Si C復(fù)合材料作為一種新型材料在航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,其具有密度低、高溫性能強、高強度等突出優(yōu)點。鈦合金具有高強、高韌和耐高溫等優(yōu)良特性。將二者連接可以獲得重量較輕、高溫性能較好的火箭發(fā)動機的噴管結(jié)構(gòu),發(fā)動機的工作效率得到有效提高。但二者物理和化學(xué)相容性較差,為解決連接接頭力學(xué)性能差問題,本文對C/Si C復(fù)合材料與TC4鈦合金進行釬焊連接,通過設(shè)計優(yōu)化Si C多孔陶瓷和置氫TC4中間層體系實現(xiàn)了釬焊接頭力學(xué)性能的提高。對試驗結(jié)果進行分析,并配合理論計算,分析了典型界面結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)對力學(xué)性能和界面結(jié)構(gòu)影響規(guī)律、揭示界面產(chǎn)物形成的熱力學(xué)因素,解明接頭的斷裂機制,確定了界面演化規(guī)律,并對中間層對釬焊接頭的增強機理進行探討。采用Ag Cu/Si C多孔陶瓷/Ag Cu Ti復(fù)合中間層,從結(jié)構(gòu)上調(diào)節(jié)接頭線脹系數(shù)。接頭典型界面結(jié)構(gòu)為TC4鈦合金/α-Ti+β-Ti/Tix Cuy化合物/Cu（s.s）+Ag（s.s）/Tix Cuy化合物/Ti5Si3+Ti C/Si C多孔陶瓷/Ti C+Ti5Si3/Cu（s.s）+Ag（s.s）/Tix Cuy化合物/Ti5Si3+Ti C... 

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

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

80℃,10min釬焊C/SiC與Nb的接頭斷口XRD結(jié)果（Nb側(cè)）

a) 整體形貌 b) Ⅱ?qū)臃糯髨D 1-2 Ti-Ni-B 釬焊接頭界面組織[10]林國標(biāo)、黃繼華等[12-14]采用 Ag-Cu-Ti 系列釬料實現(xiàn)了 C/SiC 復(fù)合材料和 TC4的有效連接。最優(yōu)參數(shù)下的最高抗剪強度如表 1-1 所示。表 1-1 Ag-Cu-Ti 系列釬料最優(yōu)參數(shù)下的最高抗剪強度

a)Ag-Cu-Ti-(Ti+C)（900℃, 30min） b)Ag-Cu-Ti-12vol.%Cf（950℃, 5min）圖 1-3 Ag-Cu-Ti-(Ti+C)和 Ag-Cu-Ti-Cf釬焊 C/SiC 與 TC4 接頭界面[13]3.2 擴散焊連接技術(shù)張建軍等[15]使用 Zr 箔片和 Ta 箔片組成復(fù)合中間層，通過真空熱壓擴散焊

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Cf/SiC復(fù)合材料與鈦合金Ag-Cu-Ti-Cf復(fù)合釬焊[J]. 熊進輝,黃繼華,張華,趙興科.  焊接學(xué)報. 2010(05)
[2]陶瓷先驅(qū)體聚硅氮烷連接Cf/SiC工藝及連接性能[J]. 劉洪麗,田春英,吳明忠.  中國有色金屬學(xué)報. 2008(02)
[3]鈦合金/鎳箔/不銹鋼脈沖加壓擴散連接界面結(jié)構(gòu)及接合強度[J]. 袁新建,盛光敏,秦斌,黃文展.  稀有金屬材料與工程. 2007(09)
[4]Al-Si3N4材料浸滲工藝研究[J]. 吳冉,王雅紅.  礦山機械. 2007(08)
[5]一種復(fù)合材料彈性模量的計算方法[J]. 柏振海,黎文獻,羅兵輝,王日初,張迎元.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(03)
[6]硅樹脂高溫轉(zhuǎn)化陶瓷結(jié)合層連接陶瓷材料[J]. 所俊,陳朝輝,韓衛(wèi)敏,鄭文偉.  硅酸鹽學(xué)報. 2005(03)
[7]T225NG鈦合金在高溫高壓水介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕行為的研究[J]. 嚴鏗,徐濟進,蔣成禹.  稀有金屬. 2004(02)
[8]C/SiC復(fù)合材料與Nb的液相滲透連接[J]. 童巧英,成來飛,張立同.  航空材料學(xué)報. 2004(01)
[9]三維C/SiC復(fù)合材料在線液相滲透連接[J]. 童巧英,成來飛,張立同.  稀有金屬材料與工程. 2004(01)
[10]氫對兩種新型鈦合金強度和塑性的影響[J]. 何曉,沈保羅,曹建玲,邱紹宇,鄒紅.  稀有金屬材料與工程. 2003(05)

碩士論文
[1]BN/SiO2與Nb的釬焊連接工藝及機理研究[D]. 焦?jié)?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]C/SiC復(fù)合材料與TiAl合金的原位反應(yīng)輔助釬焊機理研究[D]. 楊振文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]TiAl合金與置氫TC4鈦合金擴散連接工藝研究[D]. 范龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]C/SiC復(fù)合材料與TC4釬焊工藝研究[D]. 董振華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]C/SiC復(fù)合材料與Nb的釬焊工藝及機理研究[D]. 劉玉章.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3405587