石墨烯海绵中间层钎焊C/C复合材料工艺及机理研究

发布时间：2024-12-29 22:47

　　C/C复合材料具有优异的高温性能以及良好的耐烧蚀能力,还具备低密度、低热膨胀系数等优点,常被用作火箭发动机喷管的结构材料,因此实现其自身的可靠连接具有重要应用价值。钎焊C/C复合材料时,母材与金属钎料之间显著的物理及力学性能差异易在钎焊接头中产生较大的残余热应力,降低接头力学性能。本文采用石墨烯海绵(GAI)作为中间层,通过GAI与Ag Cu Ti钎料中的Ti发生原位反应引入Ti C增强相,调节接头的线膨胀系数,实现C/C复合材料的高质量连接。采用Ag Cu Ti钎料复合GAI钎焊C/C复合材料,能有效减少界面孔洞缺陷,实现高质量连接。在钎焊温度为860℃,保温时间为20min的工艺参数下,接头典型界面结构可表示为:C/C/Ti C+Cu Ti+Cu2Ti+Cu Ti/Ag(s,s)+Cu(s,s)+Ti C/Cu Ti+Cu2Ti+Cu Ti+Ti C/C/C。探索了GAI厚度对接头界面组织的影响,当厚度为3mm时焊缝成形性最好。研究了钎焊温度和保温时间对接头界面结构和力学性能的影响,结果表明,随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,Cu2Ti化合物在钎缝中的体积分数逐渐降低,GAI与Ti...

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图1-11160℃下中间层SEM照片及元素线扫描C/C复合材料扩散连接获得的接头具有稳定的高温性能，但扩散焊条件下在中

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文到了21.57MPa，相当于C/C复i作为中间层实现了C/C复合材化学反应，最终生成了TiSi2，验后得到的裂纹形式包括三种位置。经工艺参数优化，在1153.58MPa。然而，接头抵抗热疲急剧下降。这是在每次热循环中7]。Si粉末中....

图1-2自蔓延连接接头示意图

图1-2自蔓延连接接头示意图Ti-Al-C中间层与Ag-Cu-Ti钎料箔实接[34,35]。在低于钎料熔点的温度下，中研究了中间层的成分、厚度对接头的界面

图1-3不同中间层成分的接头微观组织

-5-a)Ti29Al63C8b)Ti35Al44C21图1-3不同中间层成分的接头微观组织

图1-4Cr改性后Gemco钎料钎焊的C/C-Cu接头光学显微照片

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文速度在1300℃以前为30℃/min，结果在1200℃保温60min后升至1300℃保钎焊过程，接头室温抗剪强度均达到了其他材料的连接，也同样受到了国内外合金的钎焊方面研究的更多也更为深入对C/C复合材料表面进行了Cr改性，和纯....

本文编号：4021402