激光毛化对Cf/SiC与TC4钎焊接头组织及性能的影响

发布时间：2021-02-01 14:21

　　由于线胀系数差异大,Cf/Si C复合材料与TC4钛合金钎焊接头容易形成较大的内应力而开裂失效。为了进一步提高接头强度,应用激光毛化工艺在Cf/Si C表面烧蚀出微孔,采用银基钎料对Cf/Si C与TC4进行钎焊。焊后对接头力学性能进行测试,对接头界面及断口显微组织进行观察。结果表明:焊前对Cf/Si C表面进行激光毛化处理,钎料能够填充微孔并形成良好的钎焊界面,能够提高Cf/Si C与TC4钎焊接头的剪切强度。 

【文章来源】：宇航材料工艺. 2017,47(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

钎焊试样Fig．1Brazingsample

榷愿春喜牧虾附用娼?屑す饷??蚩祝??孔工艺参数为:频率1Hz、脉宽25ms、电流170A、功率50W。将不同状态的Cf/SiC及TC4待焊面用200#砂纸打磨光亮并用酒精清洗干净。将膏状银基钎料涂覆在焊缝处，按图1所示将试样夹紧。使用WZQH－30真空钎焊炉进行真空钎焊。图1钎焊试样Fig．1Brazingsample焊后利用FEIQuanta200型扫描电镜(SEM)及配套的X射线能谱仪(EDX)对钎焊接头显微形貌、剪切断口形貌进行观察，并对接头组织进行成分分析。利用XＲD方法对钎缝层物相结构进行分析。2结果及分析2．1钎焊接头界面组织图2为未激光毛化的钎焊试样接头显微组织照片，图3为激光毛化后钎焊试样接头显微组织照片以及毛化细孔填充情况。从图2可以看出，钎料与复合材料形成一个较为平缓的连接界面，Ti与复合材料中的Si、C元素发生互扩散，形成Ti－Si－C反应物和TiC相。从图3可以看出，钎料不仅与Cf/SiC复合材料连接界面形成反应润湿，而且填充经激光毛化作用形成的锥形孔洞。(a)低倍(b)高倍图2未毛化钎焊试样接头显微组织Fig．2Microstructureofthejointswithoutlaserroughing(a)钎缝低倍照片(b)毛化细孔填充状态1(c)毛化细孔填充状态2图3激光毛化试样钎缝显微组织Fig．3Microstructureofthejointsbylaserroughing宇航材料工艺http://www．yhclgy．com2017年第1期—43—

参数为:频率1Hz、脉宽25ms、电流170A、功率50W。将不同状态的Cf/SiC及TC4待焊面用200#砂纸打磨光亮并用酒精清洗干净。将膏状银基钎料涂覆在焊缝处，按图1所示将试样夹紧。使用WZQH－30真空钎焊炉进行真空钎焊。图1钎焊试样Fig．1Brazingsample焊后利用FEIQuanta200型扫描电镜(SEM)及配套的X射线能谱仪(EDX)对钎焊接头显微形貌、剪切断口形貌进行观察，并对接头组织进行成分分析。利用XＲD方法对钎缝层物相结构进行分析。2结果及分析2．1钎焊接头界面组织图2为未激光毛化的钎焊试样接头显微组织照片，图3为激光毛化后钎焊试样接头显微组织照片以及毛化细孔填充情况。从图2可以看出，钎料与复合材料形成一个较为平缓的连接界面，Ti与复合材料中的Si、C元素发生互扩散，形成Ti－Si－C反应物和TiC相。从图3可以看出，钎料不仅与Cf/SiC复合材料连接界面形成反应润湿，而且填充经激光毛化作用形成的锥形孔洞。(a)低倍(b)高倍图2未毛化钎焊试样接头显微组织Fig．2Microstructureofthejointswithoutlaserroughing(a)钎缝低倍照片(b)毛化细孔填充状态1(c)毛化细孔填充状态2图3激光毛化试样钎缝显微组织Fig．3Microstructureofthejointsbylaserroughing宇航材料工艺http://www．yhclgy．com2017年第1期—43—

【参考文献】：
期刊论文
[1]C/SiC复合材料推力室应用研究[J]. 刘志泉,马武军.  火箭推进. 2011(02)
[2]碳纤维增强复合材料在国外液体火箭发动机上的应用[J]. 葛明龙,田昌义,孙纪国.  导弹与航天运载技术. 2003(04)



本文编号：3012906