為實現(xiàn)陶瓷封裝,制造抗彈裝甲模塊,本文研究了 SiC陶瓷與316L不銹鋼的擴(kuò)散焊與釬焊。SiC陶瓷與鋼的焊接難點(diǎn)主要集中于不潤濕和接頭殘余應(yīng)力過大,所以接頭質(zhì)量不高。本文采用擴(kuò)散焊和釬接連接SiC陶瓷與316L不銹鋼,研究了焊接接頭的界面組織結(jié)構(gòu),分析了不同工藝參數(shù)對接頭界面組織和力學(xué)性能影響,并探索緩解接頭應(yīng)力,提高接頭質(zhì)量方法。SiC陶瓷與316L擴(kuò)散焊分別采用了 Ti箔、Ti-Ni-Ti、Ti-Cu-Ti為中間層進(jìn)行擴(kuò)散連接。以Ti箔為中間層時,未形成可靠接頭。以Ti-Ni-Ti為中間層,焊接溫度1080℃,壓力1OMPa時,得到接頭力學(xué)性能最佳,剪切強(qiáng)度為10.8MPa。以Ti-Cu-Ti作為中間層時,焊接溫度1020℃、壓力5MPa時得到接頭力學(xué)性能最佳,剪切強(qiáng)度為18.4MPa。母材熱膨脹系數(shù)差異是影響接頭質(zhì)量的關(guān)鍵因素。siC與SiC陶瓷釬焊連接時,由于母材一致,接頭殘余應(yīng)力小,強(qiáng)度高,剪切實驗斷在陶瓷母材處,接頭強(qiáng)度為115.7MPa。SiC陶瓷與316L不銹鋼釬焊連接實驗中,由于316L與SiC陶瓷熱膨脹系數(shù)差異大,冷卻過程中造成的殘余應(yīng)力影響了接頭質(zhì)量。焊接溫度為9...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 陶瓷裝甲材料
        1.2.1 氧化鋁陶瓷
        1.2.2 碳化硼陶瓷
        1.2.3 碳化硅陶瓷
        1.2.4 其他陶瓷
    1.3 陶瓷連接的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 擴(kuò)散連接
        1.3.2 釬焊連接
    1.4 陶瓷與金屬釬焊主要問題研究
        1.4.1 陶瓷/釬料潤濕性研究
        1.4.2 陶瓷/金屬釬焊殘余應(yīng)力研究
    1.5 研究內(nèi)容
2 實驗方案及材料、設(shè)備
    2.1 實驗方案設(shè)計與流程
        2.1.1 實驗方案
        2.1.2 實驗流程
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗設(shè)備及工藝
        2.3.1 實驗設(shè)備
        2.3.2 連接工藝過程
    2.4 材料的組織和性能分析
        2.4.1 微觀組織分析
        2.4.2 XRD分析
        2.4.3 釬焊接頭缺陷檢測
        2.4.4 釬焊接頭性能測試
3 SiC陶瓷/316L不銹鋼的擴(kuò)散連接
    3.1 引言
    3.2 連接工藝方案
    3.3 擴(kuò)散連接接頭組織及力學(xué)性能分析
        3.3.1 以Ti為中間層的擴(kuò)散連接
        3.3.2 以Ti-Ni-Ti為中間層的擴(kuò)散連接
        3.3.3 以Ti-Cu-Ti為中間層的擴(kuò)散連接
    3.4 本章小結(jié)
4 SiC陶瓷/316L不銹鋼的活性釬焊
    4.1 引言
    4.2 Ag-Cu-Ti釬焊SiC陶瓷
        4.2.1 SiC陶瓷的潤濕性
        4.2.2 SiC陶瓷的釬焊
    4.3 Ag-Cu-Ti釬焊SiC陶瓷/316L不銹鋼
        4.3.1 焊接溫度對接頭組織及力學(xué)性能的影響
        4.3.2 保溫時間對接頭組織及力學(xué)性能的影響
    4.4 SiC陶瓷的封裝
    4.5 本章小結(jié)
5 SiC陶瓷/316L不銹鋼釬焊的質(zhì)量控制
    5.1 引言
    5.2 SiC陶瓷預(yù)金屬化對接頭組織及性能影響
        5.2.1 SiC陶瓷化學(xué)鍍鎳
        5.2.2 Ag-Cu-Ti釬料在鍍鎳SiC陶瓷上的鋪展
        5.2.3 鍍鎳SiC陶瓷的釬焊界面成分分析
        5.2.4 鍍鎳SiC陶瓷的釬焊接頭性能分析
    5.3 Ag-Cu-Ti+TiC復(fù)合釬料對接頭組織及性能影響
        5.3.1 Ag-Cu-Ti+TiC復(fù)合釬料釬焊界面成分分析
        5.3.2 Ag-Cu-Ti+TiC復(fù)合釬料釬焊接頭性能分析
    5.4 可伐合金過渡層對接頭組織及性能影響
        5.4.1 添加可伐合金中間層釬焊工藝方案
        5.4.2 添加可伐合金中間層應(yīng)力緩解原理
        5.4.3 添加中間層釬焊界面成分分析
        5.4.4 添加中間層釬焊接頭性能分析
    5.5 Ti+可伐合金中間層對接頭組織及性能影響
        5.5.1 添加Ti+中間層釬焊工藝方案
        5.5.2 添加Ti+中間層釬焊界面成分分析
        5.5.3 Ti箔厚度對接頭組織的影響
        5.5.4 Ti箔厚度對接頭力學(xué)性能的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號：3926110