Ag-Cu-Ti复合钎料钎焊SiC陶瓷的工艺和连接机理研究
发布时间：2021-01-27 20:17
碳化硅陶瓷作为结构陶瓷中重要的一员,由于其出色的性能,在工业中有广阔的应用前景。但由于制备过程与加工过程的限制,很难直接加工成复杂的大型结构件,只能通过材料的连接来实现。钎焊是陶瓷连接应用中最为普遍的技术,但由于金属钎料与SiC陶瓷显著的热膨胀系数和弹性模量的差异,连接接头容易产生较大的残余应力而导致接头强度不高,甚至接头开裂。本文从调节Ag-Cu-Ti钎料热膨胀系数的角度出发,寻求可降低其热膨胀系数和提高接头强度的增强相,并确定其适宜的SiC陶瓷钎焊工艺参数。借助SEM、EDS、XRD、TEM等手段,研究了接头钎缝的微观组织和界面反应层的形成机理;利用材料试验机测试了接头的剪切强度。结果表明,使用Ag-Cu-Ti钎料钎焊时,钎缝主要由Ag基固溶体和富Cu相组成,界面反应层由Ti5Si3+TiC反应层构成。研究了钎焊温度、保温时间和增强相的体积分数对接头组织和力学性能的影响。结果表明,Ag-Cu-Ti复合钎料中加入一定量（520 vol.%）的SiC、TiC、W及Cr3C2颗粒...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
真空钼丝钎焊炉
AG-Xplus 系列）、钨灯丝扫描电子显微镜接后制好的样品放入炉腔内，设定好处理的样品，进行接头显微组织形貌的观察与钎料的使用要求，制备出符合要求的原材样依照图 2.2 进行装配后使用石墨夹具对个小的重力块，压力约为 2.52×10-3Pa，保配好后，便可放入真空钼丝钎焊炉内进行主加热区、真空系统、水循环冷却系统组，通过炉腔内的加热元件，即钼丝，将电工作过程中真空度控制在 5.2×10-3Pa~9.0×
第二章 实验材料、设备及方法时的热循环曲线作为示例，如图 2.3 所示。首先以 10 ℃ /min 的加热速度使之升温至 500 ℃后保温 5min，一方面可以使炉腔内温度均匀化，另一方面可以使炉腔内的真空度在高温时可以达到使用要求。此后以 10 ℃/1.5 min 的加热速度升温至预设的钎焊温度为 807 ℃，并且按预设保温 10 min，一方面缓慢升温符合钎焊炉使用要求，另一方面缓慢升温及保温可以确保钎料更加充分的扩散与反应。在保温后冷却至 280 ℃时关掉扩散泵，将至 150 ℃时关掉机械泵，后随炉冷却至室温取出样品。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中间层金属对Al2O3/1Cr18Ni9Ti钎焊接头组织及剪切强度的影响[J]. 刘毅,江国锋,许昆,罗锡明,陈登权,李伟. 金属学报. 2015(02)
[2]TiAl/Ag-Cu/Ti/W-Cu钎焊接头的界面结构及连接机理[J]. 许祥平,李峥峥,邹家生,王锡岭. 焊接. 2014(05)
[3]基于晶界迁移率与晶界能各向异性的晶粒生长元胞自动机模拟[J]. 李旭,周清,陈明和,王小芳. 机械工程材料. 2012(07)
[4]TiC增强Cf/SiC复合材料与钛合金钎焊接头工艺分析[J]. 崔冰,黄继华,熊进辉,张华. 焊接学报. 2012(03)
[5]钛合金表面激光熔覆原位钛基复合材料涂层[J]. 张永忠,金具涛,黄灿,石力开. 材料热处理学报. 2010(03)
[6]Ag-Cu-Ti连接SiC/SiC接头界面反应和界面结构[J]. 刘岩,黄政仁,刘学建. 人工晶体学报. 2009(S1)
[7]陶瓷与金属连接技术的研究进展[J]. 王新阳,李炎,魏世忠,马向东. 热加工工艺. 2009(13)
[8]SiC陶瓷与Ti合金的（Ag-Cu-Ti）-W复合钎焊接头组织结构研究[J]. 林国标,黄继华,张建纲,毛建英,李海刚. 材料工程. 2005(10)
[9]Ag-Cu-Ti-（Ti+C）反应-复合钎焊SiC陶瓷和Ti合金的接头组织[J]. 林国标,黄继华,张建纲,刘慧渊,毛建英,李海刚. 中国有色金属学报. 2005(09)
[10]非均质形核润湿角数学模型研究[J]. 黄诚,宋波,毛璟红,赵沛. 中国科学E辑:工程科学 材料科学. 2004(07)
博士论文
[1]金属—陶瓷复合粉体制备与机理及其应用研究[D]. 朱流.浙江大学 2006
[2]SiC纤维增强Ti基复合材料界面反应研究[D]. 朱艳.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]高硅铝合金钎焊碳化硅陶瓷的接头微观组织和性能研究[D]. 唐清秋.合肥工业大学 2017
[2]耐磨、耐蚀球阀用Cr3C2-NiCr/Mo复合涂层[D]. 李莉莉.兰州理工大学 2016
[3]复合钎料钎焊SiC与Nb的工艺和机理研究[D]. 陈哲.哈尔滨工业大学 2015
[4]SiC陶瓷与金属W的连接及工艺研究[D]. 魏倩倩.武汉理工大学 2012
[5]反应烧结SiC耐磨材料的研究[D]. 朱国朝.河南工业大学 2011
[6]SiC陶瓷与低膨胀高温合金GH783的钎焊[D]. 韦毅.吉林大学 2009
[7]Ag-Cu-Ti+SiCp复合钎料钎焊氮化硅陶瓷的接头组织及性能研究[D]. 贺艳明.哈尔滨工业大学 2008
[8]合金化填充材料Ti及其它工艺参数对SiCp/6061Al等离子弧焊焊缝组织及性能的影响[D]. 袁为进.江苏大学 2006
本文编号：3003665
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
真空钼丝钎焊炉
AG-Xplus 系列）、钨灯丝扫描电子显微镜接后制好的样品放入炉腔内，设定好处理的样品，进行接头显微组织形貌的观察与钎料的使用要求，制备出符合要求的原材样依照图 2.2 进行装配后使用石墨夹具对个小的重力块，压力约为 2.52×10-3Pa，保配好后，便可放入真空钼丝钎焊炉内进行主加热区、真空系统、水循环冷却系统组，通过炉腔内的加热元件，即钼丝，将电工作过程中真空度控制在 5.2×10-3Pa~9.0×
第二章 实验材料、设备及方法时的热循环曲线作为示例，如图 2.3 所示。首先以 10 ℃ /min 的加热速度使之升温至 500 ℃后保温 5min，一方面可以使炉腔内温度均匀化，另一方面可以使炉腔内的真空度在高温时可以达到使用要求。此后以 10 ℃/1.5 min 的加热速度升温至预设的钎焊温度为 807 ℃，并且按预设保温 10 min，一方面缓慢升温符合钎焊炉使用要求，另一方面缓慢升温及保温可以确保钎料更加充分的扩散与反应。在保温后冷却至 280 ℃时关掉扩散泵，将至 150 ℃时关掉机械泵，后随炉冷却至室温取出样品。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中间层金属对Al2O3/1Cr18Ni9Ti钎焊接头组织及剪切强度的影响[J]. 刘毅,江国锋,许昆,罗锡明,陈登权,李伟. 金属学报. 2015(02)
[2]TiAl/Ag-Cu/Ti/W-Cu钎焊接头的界面结构及连接机理[J]. 许祥平,李峥峥,邹家生,王锡岭. 焊接. 2014(05)
[3]基于晶界迁移率与晶界能各向异性的晶粒生长元胞自动机模拟[J]. 李旭,周清,陈明和,王小芳. 机械工程材料. 2012(07)
[4]TiC增强Cf/SiC复合材料与钛合金钎焊接头工艺分析[J]. 崔冰,黄继华,熊进辉,张华. 焊接学报. 2012(03)
[5]钛合金表面激光熔覆原位钛基复合材料涂层[J]. 张永忠,金具涛,黄灿,石力开. 材料热处理学报. 2010(03)
[6]Ag-Cu-Ti连接SiC/SiC接头界面反应和界面结构[J]. 刘岩,黄政仁,刘学建. 人工晶体学报. 2009(S1)
[7]陶瓷与金属连接技术的研究进展[J]. 王新阳,李炎,魏世忠,马向东. 热加工工艺. 2009(13)
[8]SiC陶瓷与Ti合金的（Ag-Cu-Ti）-W复合钎焊接头组织结构研究[J]. 林国标,黄继华,张建纲,毛建英,李海刚. 材料工程. 2005(10)
[9]Ag-Cu-Ti-（Ti+C）反应-复合钎焊SiC陶瓷和Ti合金的接头组织[J]. 林国标,黄继华,张建纲,刘慧渊,毛建英,李海刚. 中国有色金属学报. 2005(09)
[10]非均质形核润湿角数学模型研究[J]. 黄诚,宋波,毛璟红,赵沛. 中国科学E辑:工程科学 材料科学. 2004(07)
博士论文
[1]金属—陶瓷复合粉体制备与机理及其应用研究[D]. 朱流.浙江大学 2006
[2]SiC纤维增强Ti基复合材料界面反应研究[D]. 朱艳.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]高硅铝合金钎焊碳化硅陶瓷的接头微观组织和性能研究[D]. 唐清秋.合肥工业大学 2017
[2]耐磨、耐蚀球阀用Cr3C2-NiCr/Mo复合涂层[D]. 李莉莉.兰州理工大学 2016
[3]复合钎料钎焊SiC与Nb的工艺和机理研究[D]. 陈哲.哈尔滨工业大学 2015
[4]SiC陶瓷与金属W的连接及工艺研究[D]. 魏倩倩.武汉理工大学 2012
[5]反应烧结SiC耐磨材料的研究[D]. 朱国朝.河南工业大学 2011
[6]SiC陶瓷与低膨胀高温合金GH783的钎焊[D]. 韦毅.吉林大学 2009
[7]Ag-Cu-Ti+SiCp复合钎料钎焊氮化硅陶瓷的接头组织及性能研究[D]. 贺艳明.哈尔滨工业大学 2008
[8]合金化填充材料Ti及其它工艺参数对SiCp/6061Al等离子弧焊焊缝组织及性能的影响[D]. 袁为进.江苏大学 2006
本文编号：3003665
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3003665.html
