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C/C复合材料与高温合金钎焊接头微观组织与性能分析

吴永智 , 李海刚 , 宁立芹 , 毛建英 , 毕建勋

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.01.018

采用BNi68 CrWB粉末作为连接材料,利用真空钎焊工艺成功制备了C/C复合材料与镍基高温合金(GH600)的连接试样.并借助扫描电子显微镜和材料万能试验机,研究钎焊接头微观组织结构和室温及高温(700℃)下的抗剪切性能.结果表明,使用BNi68CrWB粉末可以实现C/C与GH600的钎焊连接,接头的断裂位置为C/C复合材料母材;与室温条件相比,钎焊接头在700℃下的抗剪强度较低.

关键词: C/C复合材料 , 高温合金 , 钎焊

SiC陶瓷与钛合金(Ag-Cu-Ti)-SiCp复合钎焊接头组织结构研究

林国标 , 黄继华 , 毛建英 , 李海刚

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.06.005

用合金化的Ag-Cu-Ti粉及SiC粉组成的混合粉末钎料,真空无压钎焊SiC陶瓷和Ti合金.研究结果表明,在Ag-Cu-Ti粉末钎料中加入15vol%～30vol%SiC粉末能明显降低接头热应力,获得完整的SiC颗粒增强的复合接头.加入的SiC颗粒、SiC陶瓷母材均与连接层中的Ti起反应,形成表面反应层Ti3SiC2及分布于Ag-Cu-Ti合金中的Ti-Si化合物,随SiC颗粒增加,反应层变薄.连接层中的Cu元素与连接的Ti合金相互扩散,形成Cu-Ti相界面扩散带.

关键词: SiC陶瓷 , Ti合金 , 连接 , 复合接头

SiC陶瓷与Ti合金的(Ag-Cu-Ti) -W复合钎焊接头组织结构研究

林国标 , 黄继华 , 张建纲 , 毛建英 , 李海刚

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.10.005

研究了在Ag,Cu,Ti粉末中加入W粉连接钛合金和SiC陶瓷的接头组织结构和接头状况.结果表明W颗粒均匀分布在钎缝的Ag相中,且未与Ag-Cu-Ti合金基体发生冶金反应,W颗粒的大小和形状基本上与加入前的粉末相当.在较低的钎焊温度和较短的钎焊时间下,能形成组织结构均匀、连接良好的复合接头,钎缝内Cu-Ti相较少,钎缝与钛合金界面形成了多层Ti含量呈梯度变化的Cu-Ti扩散反应层组成的扩散带.W的加入降低了接头热应力.而较高的钎焊温度和较长的钎焊时间,容易在近缝区的陶瓷中产生裂纹.由于扩散进入钎缝Ti量的增多,使得钎缝内形成很多长条形CuTi相组织,提高了与钎缝相邻的Cu-Ti扩散反应层的Ti浓度,并且钎缝内钛合金界面附近形成了没有W相的带状区域.

关键词: SiC陶瓷 , Ti合金 , W , 连接 , 复合钎焊

Zr对Ti3Al基金属间化合物TLP扩散焊接头组织性能的影响

宁立芹 , 梁德彬 , 李海刚 , 毛建英

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.02.019

采用TiZrNiCu非晶态箔状钎料过渡液相(TLP)扩散连接Ti3Al基金属问化合物,通过对接头的力学性能及微观结构的分析,研究了中间层合金TiZrNiCu中Zr元素对Ti3Al基金属间化合物,TLP扩散连接接头组织和性能的影响规律和机理.结果表明,在连接工艺相同条件下,随着中间层合金中添加元素Zr含量减小,Ti3Al基TLP扩散焊接头强度增大;通过延长后续扩散处理时间,可以减小Zr元素对接头组织性能的不利影响.

关键词: Zr , Ti3Al , TLP扩散焊 , 组织和性能

2种钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为与规律

李建宽 , 刘智勇 , 毛建英 , 杜翠薇 , 胡洋 , 李晓刚

材料保护

环烷酸含量及其温度是影响石油炼制设备腐蚀的主要因素,过去对其研究报道较少.采用高温反应釜中的挂片失重试验和表面腐蚀形貌微观分析,研究了20钢和321不锈钢在高温高浓度环烷酸中的腐蚀行为.结果表明,随着温度的升高,20钢和321不锈钢的腐蚀速率均先增大后减小,260℃以下反应速率主要受活化反应控制,280℃以上表面吸附成为控制步骤,260～ 280℃为混合控制;随环烷酸浓度的增加,20钢和321不锈钢的腐蚀速率增大;在环烷酸浓度低于2％时,20钢的腐蚀速率和环烷酸浓度为幂函数关系;当环烷酸浓度超过2％时,两者之间为线性关系.当环烷酸浓度低于3％时,321不锈钢基本不发生腐蚀;当环烷酸浓度超过3％时,腐蚀速率和环烷酸浓度为线性关系.在相同的条件下,321不锈钢的耐蚀性远优于20钢.

关键词: 环烷酸腐蚀 , 321不锈钢 , 20钢 , 温度 , 环烷酸浓度

航空航天轻质高温结构材料的焊接技术研究进展

熊华平 , 毛建英 , 陈冰清 , 王群 , 吴世彪 , 李晓红

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.001

Ti-Al系金属间化合物、陶瓷和陶瓷基复合材料这两大类轻质高温结构材料在航空、航天领域具有很好的应用前景,本文在分析大量文献的基础上,评述了国内外焊接技术主要研究进展,包括材料的可焊性研究进展、不同焊接方法和不同材料组合焊接接头对应的性能以及焊接技术应用研究进展,指出耐高温焊接材料的研制、两大类轻质高温结构材料与异种材料组合的连接技术以及实际焊接接头的考核应用研究应该是今后本领域的重点研究方向.

关键词: 金属间化合物 , 陶瓷基复合材料 , 焊接 , 强度 , 界面

C/SiC与TC4钎焊接头的热震性能

吴永智 , 李海刚 , 毛建英 , 毕建勋 , 梁德彬

宇航材料工艺

采用AgCuTi+ 10vol％～30vol％ SiC对C/SiC与TC4进行钎焊,后对钎焊接头进行室温～600℃热震试验.使用扫描电镜观察了不同钎焊工艺下,钎焊接头的界面微观组织和热震裂纹的产生情况.结果表明:随着连接材料中SiC粉末含量的增加,接头残余应力降低；采用较大间隙值钎焊工艺,当中间层内SiC颗粒含量较高时(20vol％～30vol％),经过30次热震试验后,钎焊试样未发现热震裂纹.

关键词: C/SiC复合材料 , TC4合金 , 钎焊 , 热震

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