邵长斌
,
熊江涛
,
孙福
,
张赋升
,
李京龙
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.005
在钎焊温度920～970℃和钎焊保温时间20s条件下,采用B Cu64MnNi钎料对TC4钛合金与YG8硬质合金进行真空高频感应钎焊实验.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射分析(XRD)对钎焊接头的显微组织、成分分布和相结构进行了研究,测试了接头的抗拉强度并观察分析了断口形貌及其元素分布.结果表明,钎焊温度为920～940℃时TC4与YG8钎焊接头显微结构为:TC4/β Ti/TiCu+ Ti3 Cu4+ TiMn+ Cu(Mn,Ni)/YG8,钎缝呈镶嵌结构;随钎焊温度升高,脆性片状组织TiMn增多,镶嵌结构破坏,接头性能明显降低;钎焊温度为930℃时,获得的接头抗拉强度最高,为206MPa.
关键词:
高频感应钎焊
,
YG8
,
TC4
,
显微组织
熊江涛
,
李京龙
,
吕学超
,
杨卫华
,
张赋升
,
黄卫东
金属学报
采用固相真空扩散连接方法, 在873-913 K保温40-240 min条件下对轧制厚度分别为
20和60 um的Mo和Al箔进行扩散连接. 发现Mo-Al固-固界面反应初生相在Mo箔内部形核进而“破壳”生长的形貌演变模式, 成分分析表明该初生相为Al8Mo3. 初生相“破壳”后,Mo-Al界面上由Mo至Al的产物分布依次是Al8Mo3, Al5Mo和Al12Mo;在913 K保温240 min后, Al8Mo3与Al5Mo间出现Al4Mo相. 界面反应的动力学分析表明, 873-913 K条件下, Mo-Al界面反应初生相孕育期为 52-34.5 min; Al原子在Mo-Al界面新生相内和Mo箔内的扩散指前因子D01和D02分别为4.61 10-2和2.05 10-2 cm2/min, 扩散激活能G Al-1和G Al-2分别为0.98和1.48 eV.
关键词:
Mo-Al界面
,
null
,
null
李鹏
,
李京龙
,
熊江涛
,
张赋升
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.5.005
采用50μm纯Ni箔+10μm纯Nb箔复合中间层,在焊接温度840%,880%和920%,压力4MPa以及保温时间60min的工艺下,对工业纯钛TA2和1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了真空扩散焊实验,测试了接头的抗拉强度,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对接头的组织结构、元素分布以及断口形貌和相组成进行了分析.结果表明:Ni+Nb复合中间层的存在成功阻止了Fe,Ti互扩散,实现了TA2与1Cr18Ni9Ti的可靠连接,接头的拉伸强度达到261MPa,该强度主要受剩余Ni箔控制,且焊接温度的变化对其影响不大.接头所生成反应层自不锈钢一侧起分别为FeCrNi固溶体、剩余Ni,Ni3Nb,剩余Nb以及TiNb魏氏体.
关键词:
扩散焊
,
Ni+Nb复合中间层
,
TA2
,
1Crl8Ni9Ti
,
组织与性能
熊江涛
,
李京龙
,
张赋升
,
黄卫东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01391
实现了二维C/SiC与Nb合金NbHf10-1M的可靠连接. 连接时将Ti-Cu核心中间层与Cu辅助中间层构成的叠层结构置于C/SiC与Nb合金之间, 并采用了固相扩散连接与瞬间液相扩散连接(Transient liquid phase-diffusion bonding, TLP-DB)相结合的连接方法. 结果表明: 辅助中间层厚度>0.72mm时, 可以有效缓解接头热应力. 核心中间层在TLP-DB过程中形成的液相对C/SiC具有良好浸润性, 可渗入C/SiC基体, 并包裹位于核心中间层与C/SiC界面区域的C纤维. 接头剪切强度最高为14.1MPa.
关键词:
C/SiC
,
niobium alloy
,
joining
王昌盛
,
熊江涛
,
李京龙
,
李鹏
,
张赋升
,
杨俊
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.09.009
在转速300r/min、焊速60mm/min的参数下制备了8mm厚AA2024-O搅拌摩擦焊(FSW)接头,对母材与FSW接头进行组织观察及力学性能测试,并用红外热像仪记录疲劳过程中试样表面的温度变化.结果表明:FSW接头显示出了高梯度的组织结构不均匀性,具有较好的疲劳性能,前进侧热力影响区是其力学性能薄弱区;母材试样在循环载荷的作用下表面温度变化符合“三个阶段”的明显特征,而FSW接头表面温度在第一阶段与第三阶段的变化趋势与母材相似,在第二阶段呈下降趋势,焊核区与热力影响区晶粒通过不断的循环软化积累了大量的弹塑性应变能,使机械能向热能的转化率降低.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
红外热像仪
,
疲劳性能
,
弹塑性应变能
熊江涛
,
张赋升
,
李京龙
,
黄为东
稀有金属材料与工程
为实现镁合金AZ31B与钛合金Ti6Al4V的可靠连接,研究了两者以Al为中间层的瞬间液相扩散焊接头的微观结构与连接强度.研究结果表明:当焊接时间为180 min时,焊接温度是影响界面反应热力学与动力学的主要参数,其对接头的微观组织、接头界面新生相构成与连接强度有重要影响.保温温度低于450℃时,AZ31B/Al界面无液相产生,无法实现AZ31B与Ti6Al4V的可靠连接;保温温度在450℃～480℃变化时,温度对AZ31B/Al/Ti6Al4V界面反应的动力学因素有明显影响,且直接决定了焊后接头新生相的构成与分布.470℃保温180 min的接头剪切强度较高(72.4MPa),达到AZ31B母材(86 MPa)的84.2%.
关键词:
扩散焊
,
钛合金
,
镁合金
魏艳妮
,
李京龙
,
熊江涛
,
张赋升
,
钱锦文
,
李雪飞
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.009
在1100-H14铝合金基体表面开凹槽添加Ni粉进行搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP),利用Ni粉在搅拌过程中的碎化及其与基体的原位反应生成的高强、高硬的金属间化合物制备强化的表面复合层.结果表明,不同于添加陶瓷颗粒的FSP工艺,Ni颗粒能在搅拌过程中充分碎化,并与铝基体原位合成金属间化合物,原位自生的增强体颗粒与基体是以金属键合的方式结合在一起,因此与基体金属间具有良好的界面相容性和界面结构,能够很大程度上改善颗粒的强化效果.增强颗粒与基体结合界面的性质对复合层硬度的影响非常显著,为了提高复合层硬度,提出了通过原位反应获得颗粒/基体的高强界面的模型.
关键词:
原位反应
,
搅拌摩擦加工
,
强化机理
,
结合界面
李鹏
,
李京龙
,
熊江涛
,
张赋升
,
霍立鹏
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.3.009
分别采用常规工艺和阶梯状工艺的方法,对添加Ni+Nb复合中间层的TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢真空扩散焊进行了研究.利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及能谱分析(EDS)对接头的组织结构、元素分布进行了分析,测试了接头的力学性能并分析了断口形貌和元素分布.结果表明,通过添加Ni+Nb中间层成功阻止了Fe-Ti金属间化合物生成,接头界面过渡区组织自不锈钢侧依次为Fe-Cr-Ni固溶体、Ni-Nb反应层、剩余Nb及Nb-Ti固溶体.阶梯状工艺下接头的结合质量明显优于常规工艺下的接头,在阶梯状工艺上限温度900℃条件下接头抗拉强度达到了396MPa,断口分析表明,接头断裂于Ni-Nb形成的反应层,该反应层是由Ni,Nb和少量Ni6Nb7金属间化合物组成的混合层,为接头过渡区关键环节.
关键词:
扩散焊
,
钛合金
,
不锈钢
,
Ni+Nb复合中间层
熊江涛
,
李京龙
,
魏艳妮
,
张赋升
,
孙兵兵
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
采用共晶连接与表面预共晶法连接相比较的方法,对单晶硅连接进行了实验研究和理论分析.结果表明,在保温30 min的条件下,共晶连接与表面预共晶法实现可靠连接的最低温度分别为600与430℃.热力学分析表明,共晶连接过程中,连接界面区域Au、Si向Au或Si基过饱和固溶体转变是共晶液相形成的主要阻力；表面预共晶法连接前,单晶硅待连接面上预制了Au-Si共晶熔敷层,且熔敷层内及其与单晶硅界面区域存在因Au、Si相分离不完全而产生的过饱和固溶体,因此,连接过程中Au-Si的二次共晶液化不存在上述阻力,且获得了过饱和固溶体向共晶液相转变时体系吉布斯自由能减小的动力,所以,二次共晶液相更易产生,连接温度有效降低.
关键词:
单晶硅:连接
,
热力学
