Ni-Cr-P焊膏钎焊C/C复合材料的组织和性能

发布时间：2021-07-17 18:35

　　用真空熔炼、惰性气体雾化法制备Ni-Cr-P金属粉末,再加入有机黏结剂高速搅拌,制备Ni14Cr10P膏状活性钎料。用制备好的焊膏真空钎焊C/C复合材料,测试钎焊接头的剪切强度,通过OM,SEM,EDS,XRD等对钎焊接头界面组织结构进行分析。结果表明:在钎焊温度1000℃、保温时间0.5 h条件下,获得的接头剪切强度达到28.6 MPa,然后随着钎焊温度上升或保温时间延长,钎焊接头强度下降;通过界面组织结构分析发现焊膏可以增加钎料层与C/C复合材料表面的接触面积,有利于堵塞C/C复合材料表面的孔隙。焊后在界面处形成了交错分布的Cr碳化物相缓冲层,使得界面呈现热膨胀系数梯度增加的结构,有助于缓解热失配,提高C/C复合材料钎焊接头强度。 

【文章来源】：材料工程. 2020,48(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

C/C复合材料坯体装配示意图(a)及剪切强度测试用模具示意图(b)

图2为Ni14Cr10P焊膏的TG与DTA曲线图。由图2可知,Ni14Cr10P焊膏的有机黏结剂载体在424.4 ℃左右分解挥发,不会影响后续的钎焊效果。随着温度升高,Ni14Cr10P焊膏在891.3 ℃时出现吸热峰值。从图2还可以看出,Ni14Cr10P钎料的固液相线在890～910 ℃之间。由此,将钎焊最低温度设定为950 ℃,然后再将钎焊温度依次提高到1000,1050,1100,1150,1200 ℃来钎焊C/C复合材料。为了使钎料熔化充分,并且在C/C复合材料表面反应、铺展、填缝,初始钎焊保温时间设置为0.5 h,然后再依次将保温时间延长到1,1.5,2 h进行钎焊。2.2 温度和保温时间对钎焊强度的影响

图3是不同钎焊温度和保温时间条件下Ni14Cr10P钎料钎焊C/C复合材料接头的剪切强度。由图3(a) 可知,当保温时间为0.5 h,钎焊温度为1000 ℃时,C/C复合材料钎焊接头剪切强度达到28.6 MPa。但是随着钎焊温度升高,钎焊接头强度却呈现下降趋势,1100 ℃时为17.69 MPa,与1000 ℃钎焊温度下接头的剪切强度相比下降了38%左右。当钎焊温度升高到1200 ℃,钎焊接头的剪切强度只有15.62 MPa。由图3(b) 可知,将钎焊温度固定在1000 ℃,只增加保温时间,钎焊接头剪切强度出现同样先上升再下降的趋势。2.3 C/C复合材料接头微观组织结构

【参考文献】：
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本文编号：3288712