SiC_f/SiC復(fù)合材料與GH188高溫合金的釬焊工藝及機理研究
發(fā)布時間:2025-05-29 04:01
SiC_f/SiC復(fù)合材料具有抗氧化、高強度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)點,是一種非常有潛力應(yīng)用于高溫、氧化等苛刻環(huán)境下的材料。在航空發(fā)動機應(yīng)用中涉及與GH188鈷基高溫合金的連接,但是這兩種材料的連接存在熱膨脹系數(shù)差異大、界面反應(yīng)復(fù)雜、接頭耐熱性不足等問題;谶@些問題,本文先采用AgCuTi活性釬料對兩種材料進行焊接,再通過添加Cu、Mo、Nb作為中間層用于阻隔高溫合金元素,并緩解應(yīng)力。最后,本文在釬料中加入Pd粉來提高釬料的熔點,在釬料中添加Mo元素進一步提高接頭強度。本文研究了不同Ti含量的AgCuTi釬焊SiC_f/SiC自身。對比分析后采用Au Cu2.7wt.%Ti釬料釬焊SiC_f/SiC與GH188,研究了連接溫度對接頭組織與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,影響接頭強度的原因是Co、Cr、Ni等高溫合金中活性元素的擴散后在接頭中過度反應(yīng),剪切斷口均在SiC_f/SiC復(fù)合材料側(cè)。由于接頭產(chǎn)生缺陷的主要原因是Co、Cr、Ni等高溫合金中活性元素與Si、C之間的過度反應(yīng)及線膨脹系數(shù)差距較大帶來的應(yīng)力。所以在釬焊時加入Cu、Mo、Nb作為中間層。探究了連接溫度、中間層材料、中間層厚...
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金的焊接性分析
1.3 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 材料及試驗方法
2.1 試驗材料
2.1.1 SiCf/SiC復(fù)合材料
2.1.2 GH188鈷基高溫合金
2.1.3 釬料
2.2 連接設(shè)備與工藝
2.2.1 試驗設(shè)備
2.2.2 連接工藝
2.3 微觀組織分析與性能測試
2.3.1 微觀組織及表面形貌分析
2.3.2 力學(xué)性能測試
第3章 AgCuTi釬料連接SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188合金
3.1 引言
3.2 AgCuTi釬料在SiCf/SiC復(fù)合材料表面的潤濕性
3.3 AgCuTi釬焊SiCf/SiC復(fù)合材料接頭界面及組織分析
3.4 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊界面組織分析
3.4.1 Ti含量對釬焊接頭微觀組織的影響
3.4.2 工藝參數(shù)對釬焊接頭微觀組織的影響
3.4.3 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭典型界面結(jié)構(gòu)
3.5 SiCf/SiC復(fù)合材料釬焊界面反應(yīng)熱力學(xué)分析
3.6 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭力學(xué)性能分析
3.6.1 釬焊接頭的剪切性能分析
3.6.2 釬焊接頭的斷口形貌分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188合金釬焊接頭微觀組織與力學(xué)性能的影響
4.1 引言
4.2 Cu箔中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭的影響
4.2.1 Cu箔厚度對界面組織的影響
4.2.2 連接溫度對接頭組織的影響
4.2.3 釬焊接頭力學(xué)性能分析
4.3 Mo箔中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭的影響
4.3.1 Mo箔厚度對界面組織的影響
4.3.2 連接溫度對接頭組織的影響
4.3.3 釬焊接頭力學(xué)性能分析
4.4 Nb箔中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭的影響
4.4.1 Nb箔厚度對界面組織的影響
4.4.2 連接溫度對接頭組織的影響
4.4.3 釬焊接頭力學(xué)性能與斷口分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 復(fù)合釬料對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188合金釬焊接頭微觀組織與力學(xué)性能的影響
5.1 引言
5.2 添加Pd粉對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金接頭組織的影響
5.2.1 添加Pd粉對AgCuTi釬料熔點的影響
5.2.2 AgCuTi+Pd釬焊SiCf/SiC復(fù)合材料接頭組織分析
5.2.3 Pd粉含量對釬焊接頭微觀組織的影響
5.2.4 Pd粉尺寸對釬焊接頭微觀組織的影響
5.2.5 連接溫度對釬焊接頭微觀組織的影響
5.3 添加Mo粉對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金界面組織影響
5.3.1 AgCuTi+Mo釬焊SiCf/SiC復(fù)合材料接頭組織分析
5.3.2 Mo粉含量對釬焊接頭微觀組織的影響
5.3.3 連接溫度對釬焊接頭微觀組織的影響
5.3.4 釬焊接頭力學(xué)性能分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:4048693
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金的焊接性分析
1.3 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 材料及試驗方法
2.1 試驗材料
2.1.1 SiCf/SiC復(fù)合材料
2.1.2 GH188鈷基高溫合金
2.1.3 釬料
2.2 連接設(shè)備與工藝
2.2.1 試驗設(shè)備
2.2.2 連接工藝
2.3 微觀組織分析與性能測試
2.3.1 微觀組織及表面形貌分析
2.3.2 力學(xué)性能測試
第3章 AgCuTi釬料連接SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188合金
3.1 引言
3.2 AgCuTi釬料在SiCf/SiC復(fù)合材料表面的潤濕性
3.3 AgCuTi釬焊SiCf/SiC復(fù)合材料接頭界面及組織分析
3.4 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊界面組織分析
3.4.1 Ti含量對釬焊接頭微觀組織的影響
3.4.2 工藝參數(shù)對釬焊接頭微觀組織的影響
3.4.3 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭典型界面結(jié)構(gòu)
3.5 SiCf/SiC復(fù)合材料釬焊界面反應(yīng)熱力學(xué)分析
3.6 SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭力學(xué)性能分析
3.6.1 釬焊接頭的剪切性能分析
3.6.2 釬焊接頭的斷口形貌分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188合金釬焊接頭微觀組織與力學(xué)性能的影響
4.1 引言
4.2 Cu箔中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭的影響
4.2.1 Cu箔厚度對界面組織的影響
4.2.2 連接溫度對接頭組織的影響
4.2.3 釬焊接頭力學(xué)性能分析
4.3 Mo箔中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭的影響
4.3.1 Mo箔厚度對界面組織的影響
4.3.2 連接溫度對接頭組織的影響
4.3.3 釬焊接頭力學(xué)性能分析
4.4 Nb箔中間層對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金釬焊接頭的影響
4.4.1 Nb箔厚度對界面組織的影響
4.4.2 連接溫度對接頭組織的影響
4.4.3 釬焊接頭力學(xué)性能與斷口分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 復(fù)合釬料對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188合金釬焊接頭微觀組織與力學(xué)性能的影響
5.1 引言
5.2 添加Pd粉對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金接頭組織的影響
5.2.1 添加Pd粉對AgCuTi釬料熔點的影響
5.2.2 AgCuTi+Pd釬焊SiCf/SiC復(fù)合材料接頭組織分析
5.2.3 Pd粉含量對釬焊接頭微觀組織的影響
5.2.4 Pd粉尺寸對釬焊接頭微觀組織的影響
5.2.5 連接溫度對釬焊接頭微觀組織的影響
5.3 添加Mo粉對SiCf/SiC復(fù)合材料與GH188 合金界面組織影響
5.3.1 AgCuTi+Mo釬焊SiCf/SiC復(fù)合材料接頭組織分析
5.3.2 Mo粉含量對釬焊接頭微觀組織的影響
5.3.3 連接溫度對釬焊接頭微觀組織的影響
5.3.4 釬焊接頭力學(xué)性能分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:4048693
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