C/SiC及C/C复合材料与Nb的反应钎焊工艺及机理研究
发布时间：2021-03-08 05:14
C/SiC以及C/C复合材料具有密度低、比强度高、高温断裂韧性好、耐高温、耐烧蚀、抗氧化、耐磨损、耐腐蚀等众多的优良特性,广泛应用于航空航天及核工业等领域。目前C/SiC以及C/C复合材料已被用于飞行器发动机推力室喷管的制造。实现C/SiC和C/C与金属过渡环材料Nb的高可靠性钎焊,是突破新型航天发动机推力室制造技术的关键。本课题采用由等原子比的TiNi复合箔片钎料钎焊C/SiC及C/C复合材料与Nb,分析接头界面结构与力学性能。在此基础上采用激光打孔方法对复合材料进行表面处理,提高接头性能。最终实现推力室喷管钎焊接头的成功研制。首先,为分析钎料与母材之间的相互作用,研究了TiNi复合箔片钎料与Nb母材接触反应,获得了TiNiNb液相的形成机制。通过TiNiNb液相对Nb母材溶解行为的分析,建立了计算Nb向液相中溶解量的理论方程。结合不同保温时间Nb溶解厚度的测量结果,确定了Nb母材溶解厚度关于保温时间的表达式。为实现C/SiC复合材料与Nb的连接,采用TiNi复合箔片钎料直接钎焊C/SiC与Nb,接头界面主要产物为:C/SiC侧界面反应层（Ti,Nb）C、（Ti,Nb）2<...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
推力室C/C复合材料喷管[22]
图 1-3 900℃保温 5min 使用 Ag-Cu-Ti 合金粉钎焊接头背散射电子显微照片[46]Fig. 1-3 Backscattered electron micrographs of joint brazed by Ag–Cu–Ti alloy powder at900℃ for 5min[46]a) Micrograph of the joint, b) Interface between Cf/SiC composite and interlayer, c) interfacebetween interlayer and TC4
图 1-3 900℃保温 5min 使用 Ag-Cu-Ti 合金粉钎焊接头背散射电子显微照片[46]Fig. 1-3 Backscattered electron micrographs of joint brazed by Ag–Cu–Ti alloy powder at900℃ for 5min[46]a) Micrograph of the joint, b) Interface between Cf/SiC composite and interlayer, c) interfacebetween interlayer and TC4
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业CT检测C/SiC复合材料构件可靠性评定研究[J]. 江柏红,于士章,高晓进,董家驹. 核电子学与探测技术. 2017(10)
[2]200NCf/SiC复合材料推力器研制[J]. 葛明和,姚世强,安鹏. 火箭推进. 2016(03)
[3]表面毛化不锈钢与纯铝的真空扩散连接[J]. 刘海,张丽霞,任伟,冯吉才. 焊接学报. 2016(05)
[4]表面毛化WC-Co硬质合金与铝的真空扩散连接[J]. 张丽霞,张若蘅,杨景红,雷敏. 焊接学报. 2016(01)
[5]BNi2+TiH2复合钎料钎焊C/C复合材料与GH99镍基高温合金[J]. 田晓羽,亓钧雷,张丽霞,梁迎春,李宏伟,冯吉才. 焊接学报. 2014(05)
[6]日本火箭发动机喷管用C/C复合材料[J]. 李崇俊,崔红,李瑞珍. 宇航材料工艺. 2013(02)
[7]C/SiC复合材料喷管焊接连接技术研究[J]. 刘彦杰,马武军,吴建军. 宇航材料工艺. 2012(05)
[8]C/SiC陶瓷基复合材料与铌合金钎焊机理研究[J]. 张枝梅,张权明. 火箭推进. 2012(02)
[9]航天航空用难熔金属材料的研究进展[J]. 郑欣,白润,王东辉,蔡晓梅,王峰,夏明星,喻吉良. 稀有金属材料与工程. 2011(10)
[10]C/SiC复合材料表面状态对其与Nb钎焊的影响[J]. 刘玉章,张丽霞,杨振文,冯吉才. 焊接学报. 2010(10)
博士论文
[1]基于AgCu/Ni中间层的SiO2陶瓷与TC4钛合金钎焊工艺及机理研究[D]. 刘多.哈尔滨工业大学 2010
[2]TiNiNb形状记忆合金的性能研究及其作为中温管接头的优化设计[D]. 莫华强.四川大学 2003
硕士论文
[1]C/SiC复合材料与GH99的钎焊工艺及机理研究[D]. 张若蘅.哈尔滨工业大学 2015
[2]碳化硅晶须增强Sn3.0Ag0.5Cu复合钎料的研究[D]. 许开胜.华中科技大学 2015
[3]Invar合金的CMT表面毛化及其与纯铝的压焊连接机理研究[D]. 任伟.哈尔滨工业大学 2014
[4]CNTs增强TiNi复合钎料钎焊SiO2-BN陶瓷与Nb的机理研究[D]. 万禹含.哈尔滨工业大学 2014
[5]超细晶TiNiNb形状记忆合金的显微组织与马氏体相变行为[D]. 蒋鹏程.哈尔滨工程大学 2014
[6]BN/SiO2与Nb的钎焊连接工艺及机理研究[D]. 焦涛.哈尔滨工业大学 2013
[7]C/C复合材料与Nb钎焊工艺及机理研究[D]. 徐李刚.哈尔滨工业大学 2013
[8]Cf/SiC复合材料与铌的连接工艺及性能研究[D]. 杨西亚.昆明理工大学 2013
[9]C/SiC复合材料与Nb的钎焊工艺及机理研究[D]. 刘玉章.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3070478
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
推力室C/C复合材料喷管[22]
图 1-3 900℃保温 5min 使用 Ag-Cu-Ti 合金粉钎焊接头背散射电子显微照片[46]Fig. 1-3 Backscattered electron micrographs of joint brazed by Ag–Cu–Ti alloy powder at900℃ for 5min[46]a) Micrograph of the joint, b) Interface between Cf/SiC composite and interlayer, c) interfacebetween interlayer and TC4
图 1-3 900℃保温 5min 使用 Ag-Cu-Ti 合金粉钎焊接头背散射电子显微照片[46]Fig. 1-3 Backscattered electron micrographs of joint brazed by Ag–Cu–Ti alloy powder at900℃ for 5min[46]a) Micrograph of the joint, b) Interface between Cf/SiC composite and interlayer, c) interfacebetween interlayer and TC4
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业CT检测C/SiC复合材料构件可靠性评定研究[J]. 江柏红,于士章,高晓进,董家驹. 核电子学与探测技术. 2017(10)
[2]200NCf/SiC复合材料推力器研制[J]. 葛明和,姚世强,安鹏. 火箭推进. 2016(03)
[3]表面毛化不锈钢与纯铝的真空扩散连接[J]. 刘海,张丽霞,任伟,冯吉才. 焊接学报. 2016(05)
[4]表面毛化WC-Co硬质合金与铝的真空扩散连接[J]. 张丽霞,张若蘅,杨景红,雷敏. 焊接学报. 2016(01)
[5]BNi2+TiH2复合钎料钎焊C/C复合材料与GH99镍基高温合金[J]. 田晓羽,亓钧雷,张丽霞,梁迎春,李宏伟,冯吉才. 焊接学报. 2014(05)
[6]日本火箭发动机喷管用C/C复合材料[J]. 李崇俊,崔红,李瑞珍. 宇航材料工艺. 2013(02)
[7]C/SiC复合材料喷管焊接连接技术研究[J]. 刘彦杰,马武军,吴建军. 宇航材料工艺. 2012(05)
[8]C/SiC陶瓷基复合材料与铌合金钎焊机理研究[J]. 张枝梅,张权明. 火箭推进. 2012(02)
[9]航天航空用难熔金属材料的研究进展[J]. 郑欣,白润,王东辉,蔡晓梅,王峰,夏明星,喻吉良. 稀有金属材料与工程. 2011(10)
[10]C/SiC复合材料表面状态对其与Nb钎焊的影响[J]. 刘玉章,张丽霞,杨振文,冯吉才. 焊接学报. 2010(10)
博士论文
[1]基于AgCu/Ni中间层的SiO2陶瓷与TC4钛合金钎焊工艺及机理研究[D]. 刘多.哈尔滨工业大学 2010
[2]TiNiNb形状记忆合金的性能研究及其作为中温管接头的优化设计[D]. 莫华强.四川大学 2003
硕士论文
[1]C/SiC复合材料与GH99的钎焊工艺及机理研究[D]. 张若蘅.哈尔滨工业大学 2015
[2]碳化硅晶须增强Sn3.0Ag0.5Cu复合钎料的研究[D]. 许开胜.华中科技大学 2015
[3]Invar合金的CMT表面毛化及其与纯铝的压焊连接机理研究[D]. 任伟.哈尔滨工业大学 2014
[4]CNTs增强TiNi复合钎料钎焊SiO2-BN陶瓷与Nb的机理研究[D]. 万禹含.哈尔滨工业大学 2014
[5]超细晶TiNiNb形状记忆合金的显微组织与马氏体相变行为[D]. 蒋鹏程.哈尔滨工程大学 2014
[6]BN/SiO2与Nb的钎焊连接工艺及机理研究[D]. 焦涛.哈尔滨工业大学 2013
[7]C/C复合材料与Nb钎焊工艺及机理研究[D]. 徐李刚.哈尔滨工业大学 2013
[8]Cf/SiC复合材料与铌的连接工艺及性能研究[D]. 杨西亚.昆明理工大学 2013
[9]C/SiC复合材料与Nb的钎焊工艺及机理研究[D]. 刘玉章.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3070478
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