本文關(guān)鍵詞：TLP連接過程中DD407鎳基單晶液化規(guī)律研究

  更多相關(guān)文章： 鎳基單晶高溫合金 TLP 微觀組織 母材液化 液化機(jī)制

【摘要】：鎳基單晶高溫合金在高溫下具有優(yōu)良的綜合性能,是航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的主要材料,對(duì)于單晶復(fù)雜葉片的制造,單憑鑄造技術(shù)變得相當(dāng)困難,必然涉及到單晶材料的連接問題,目前常用的連接方法是高溫釬焊和瞬間液相擴(kuò)散焊(TLP擴(kuò)散焊)。釬焊所得接頭性能、很難滿足航空工業(yè)對(duì)于更高性能的要求;TLP連接接頭中降熔元素殘留影響其高溫性能。為了得到性能更好的接頭,提出了過渡液相輔助固相連接復(fù)合技術(shù),母材液化的規(guī)律是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的前提。本文選用BNi9、BNi5兩種不同的中間層,對(duì)DD407鎳基單晶高溫合金進(jìn)行過渡液相擴(kuò)散連接。通過研究不同工藝參數(shù)條件下的母材液化區(qū)橫截面形貌特征,分析工藝參數(shù)對(duì)液化區(qū)寬度的影響;同時(shí)研究了不同工藝條件下的界面組織特征及成分分布情況;通過對(duì)比分析上述兩種中間層對(duì)母材的液化效果,綜合分析了母材液化規(guī)律。采用BNi9中間層合金TLP擴(kuò)散連接DD407鎳基單晶高溫合金。結(jié)果表明,母材液化寬度隨著加熱溫度的升高而增加,母材液化寬度在1150℃達(dá)到最大值60.7μm,過高的加熱溫度使得液相很快等溫凝固;保溫時(shí)間的增加使母材液化寬度增加,保溫1min時(shí),母材液化程度最大;中間層合金厚度越大,母材的液化寬度越大,與加熱溫度和保溫時(shí)間相比,中間層合金厚度對(duì)母材液化寬度的影響相對(duì)較小。界面的組織主要由反應(yīng)液化層和中間層固溶體組成。BNi5中間層合金連接DD407鎳基單晶高溫合金,工藝參數(shù)對(duì)母材表面液化規(guī)律如下:溫度升高會(huì)促進(jìn)母材液化,溫度升高到1160℃時(shí),母材液化寬度為28.5μm,母材向中間層合金液化界面平整;母材液化寬度隨中間層厚度增加而增大,中間層厚度150μm時(shí),母材液化寬度達(dá)到最大值55.5μm。對(duì)比分析兩種中間層材料對(duì)母材表面液化的影響,發(fā)現(xiàn)BNi9對(duì)母材的液化效果優(yōu)于BNi5,前者具有明顯的界面反應(yīng)層,后者具有明顯的強(qiáng)化相殘留區(qū)。BNi9的液化機(jī)制是通過降熔元素B向母材擴(kuò)散,擴(kuò)散區(qū)的熔點(diǎn)降低而使得母材液化。而BNi5的液化機(jī)制則是中間層中的共晶元素Si與母材相互作用,形成低熔共晶,使得母材液化。綜合分析DD407鎳基單晶表面液化的規(guī)律,歸納其影響因素主要有:降熔元素的種類、加熱溫度、保溫時(shí)間、中間層材料的量,等等。
【關(guān)鍵詞】：鎳基單晶高溫合金 TLP 微觀組織 母材液化 液化機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG454
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 選題的依據(jù)、目的及意義8-9
• 1.2 鎳基單晶高溫合金連接研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 鎳基單晶高溫合金的釬焊連接9
• 1.2.2 鎳基單晶高溫合金的TLP連接9-10
• 1.3 關(guān)于母材表面形成液相的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.3.1 TLP擴(kuò)散連接中母材液化現(xiàn)象研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3.2 釬焊過程中母材溶解現(xiàn)象研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容17-18
• 第2章 試驗(yàn)條件及方法18-23
• 2.1 試驗(yàn)材料18-20
• 2.1.1 母材18-19
• 2.1.2 中間層合金19-20
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法20-23
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備20
• 2.2.2 試驗(yàn)前準(zhǔn)備20-21
• 2.2.3 微觀組織分析21-22
• 2.2.4 母材液化寬度計(jì)算22-23
• 第3章 TLP連接過程中BNi9中間層合金對(duì)母材液化的影響23-37
• 3.1 引言23
• 3.2 加熱溫度對(duì)母材液化的影響23-29
• 3.2.1 加熱溫度對(duì)母材液化寬度的影響23-25
• 3.2.2 加熱溫度對(duì)母材液化界面微觀組織及成分分布的影響25-29
• 3.3 保溫時(shí)間對(duì)母材液化的影響29-32
• 3.3.1 保溫時(shí)間對(duì)母材液化寬度的影響29
• 3.3.2 保溫時(shí)間對(duì)母材液化界面微觀組織及成分分布的影響29-32
• 3.4 中間層厚度對(duì)母材液化的影響32-36
• 3.4.1 中間層厚度對(duì)母材液化寬度的影響32-34
• 3.4.2 中間層厚度對(duì)母材液化界面微觀組織及成分分布的影響34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 TLP連接過程中BNi5中間層合金對(duì)母材液化的影響37-46
• 4.1 引言37
• 4.2 加熱溫度對(duì)母材液化的影響37-40
• 4.3 中間層厚度對(duì)母材液化的影響40-45
• 4.3.1 中間層厚度對(duì)母材液化寬度的影響40-41
• 4.3.2 中間層厚度對(duì)母材液化界面微觀組織、成分分布的影響41-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 液化區(qū)形成及寬化過程分析46-53
• 5.1 引言46
• 5.2 中間層降熔元素與母材的相互作用46-47
• 5.3 液化區(qū)形成及寬化過程分析47-48
• 5.4 不同中間層合金對(duì)母材液化的作用機(jī)制48-50
• 5.5 影響母材液化的主要因素50-52
• 5.5.1 加熱溫度50-51
• 5.5.2 保溫時(shí)間51-52
• 5.5.3 中間層合金厚度52
• 5.5.4 降熔元素種類52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 第6章 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-59
• 致謝59-60

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