Ni、Ti合金元素对W/Fe钎焊接头性能的影响
发布时间：2021-02-28 19:53
本文利用AgCu30合金作为基体材料,探究了Ni、Ti元素及其混合添加对钎料组织性能的影响。随着Ni元素添加量的增加,钎料组织中（Cu,Ni）固溶体随之增加,银铜共晶组织减少;随着Ti添加量的增加,钎料组织中α-Ag相和长条状脆性金属间化合物增加,银铜共晶组织减少;当钎料中Ni添加量为2wt.%时,随着Ti元素添加量增加,钎料中富银相减少,共晶组织不断增加。研究了Ni、Ti元素以及其混合添加对钨合金与钢接头组织和性能的影响。结果表明,随着Ni添加量的增加,钎焊接头的钎缝区宽度先变窄再变宽,钨侧界面的元素相互扩散地程度先增强后减弱,而钢侧界面固溶体层增加。钎焊接头的剪切强度先增加后减小,在Ni添加量为2wt.%剪切强度达到最大值为151.3MPa。随着Ti添加量的增加,钎焊接头的钎缝区宽度先变窄后变宽,钨侧界面元素相互扩散的程度随之增强,而钢侧界面元素相互扩散先增大后基本不变。当Ti添加量为5wt.%时,钨侧界面有CuNiTi脆性金属间化合物生成。剪切强度先增加后减小,在Ti添加量为2wt.%时剪切强度达到最大值为173.5MPa。在Ni添加量为2wt.%时,随着Ti添加量增加,钨侧界面...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
W-Fe二元合金相图
钎料的熔点相比金基、镍基及钛基钎料较低、流动性好和强度高等特点铜合金在其熔化温度附近不能与钨发生冶金反应，故而需要向银铜钎料它元素来实现与钨母材的连接。通过向银铜钎料中添加其它元素来获得/钢钎焊的钎料，并且在适当的工艺参数下获得稳定而可靠的钎焊接头大钨及其合金的应用具有巨大的理论与实践作用。 钨/钢异种金属连接现状.1 熔化焊罗昌森等人[17]用氩弧焊实现了钨铜合金与低碳钢的焊接，采用钨铜合金的形式进行焊接。结果表明在钨铜合金与焊缝交界的融合区有 FeW2金物生成，同时在融合区的硬度出现最大值，断口也位于铜钨合金与焊缝合线，强度、塑性偏低，整个焊接接头的抗拉强度达到 110MPa，其中与钢的对接接头如图 1.2 所示。
图 1.3 激光焊接头界面形貌 (a)焊缝宏观; (b)焊缝熔合区电子束焊接具有能量密度高、焊缝深宽比大、焊接速度快、焊后变形小等特点，特别适用于异种材料及大厚度工件的连接[19]。吴振中[20]通过电子束焊把30mm 厚的 WC-Co 硬质合金和退火态的 45 钢焊接在一起，示意图如图 1.4 所示。图 1.5 是接头的金相照片，在焊缝区生成了 Fe3W3C 金属间化合物，进一步降低了焊接接头的塑韧性，从而容易产生裂纹缺陷。(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜钨合金与低碳钢的焊接组织与性能[J]. 罗昌森,罗宏,曾宪光,林琳. 稀有金属材料与工程. 2015(09)
[2]钨铈/可伐合金活性钎焊接头的组织与性能[J]. 杨锐,李宁,颜家振. 焊接技术. 2015(04)
[3]战斗部用钨合金材料现状及发展状况[J]. 袁书强,张保玉,陈子明,尚福军. 中国钨业. 2015(02)
[4]Cu/W-Ni-Co/Ni多中间层的钨/钢扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,初雅杰,徐振钦. 稀有金属材料与工程. 2015(03)
[5]40CrNiMo钢与93W4.9Ni2.1Fe钨合金的焊接性能分析[J]. 段新燕,张月异. 热加工工艺. 2015(01)
[6]Cu/W-Ni/Ni多中间层的钨/钢扩散连接（英文）[J]. 杨宗辉,沈以赴,王志阳,成家林. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(08)
[7]自生成钨基高密度合金中间层的钨/钢真空扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,李晓泉. 机械工程学报. 2013(04)
[8]聚变堆面向等离子体钨基材料的研究进展[J]. 黄波,杨吉军,唐军,刘宁,舒晓燕,苗发明,唐睿. 核动力工程. 2012(S2)
[9]钨/316L不锈钢的瞬间液相扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,李晓泉,孟氢钡. 中国有色金属学报. 2012(10)
[10]新型钨基面向等离子体材料的研究进展[J]. 朱玲旭,郭双全,张宇,葛昌纯. 材料导报. 2011(15)
博士论文
[1]Ti（C，N）基金属陶瓷与钢的钎焊连接及其界面结构研究[D]. 叶大萌.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于不同中间层钨与钢的钎焊特性研究[D]. 刘书华.中南大学 2014
[2]WC-Co硬质合金与钢电子束熔钎焊研究[D]. 吴振中.哈尔滨工业大学 2013
[3]扩散焊接钨/中间层/钢的界面结构及性能研究[D]. 王艳艳.中南大学 2013
本文编号：3056370
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
W-Fe二元合金相图
钎料的熔点相比金基、镍基及钛基钎料较低、流动性好和强度高等特点铜合金在其熔化温度附近不能与钨发生冶金反应，故而需要向银铜钎料它元素来实现与钨母材的连接。通过向银铜钎料中添加其它元素来获得/钢钎焊的钎料，并且在适当的工艺参数下获得稳定而可靠的钎焊接头大钨及其合金的应用具有巨大的理论与实践作用。 钨/钢异种金属连接现状.1 熔化焊罗昌森等人[17]用氩弧焊实现了钨铜合金与低碳钢的焊接，采用钨铜合金的形式进行焊接。结果表明在钨铜合金与焊缝交界的融合区有 FeW2金物生成，同时在融合区的硬度出现最大值，断口也位于铜钨合金与焊缝合线，强度、塑性偏低，整个焊接接头的抗拉强度达到 110MPa，其中与钢的对接接头如图 1.2 所示。
图 1.3 激光焊接头界面形貌 (a)焊缝宏观; (b)焊缝熔合区电子束焊接具有能量密度高、焊缝深宽比大、焊接速度快、焊后变形小等特点，特别适用于异种材料及大厚度工件的连接[19]。吴振中[20]通过电子束焊把30mm 厚的 WC-Co 硬质合金和退火态的 45 钢焊接在一起，示意图如图 1.4 所示。图 1.5 是接头的金相照片，在焊缝区生成了 Fe3W3C 金属间化合物，进一步降低了焊接接头的塑韧性，从而容易产生裂纹缺陷。(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜钨合金与低碳钢的焊接组织与性能[J]. 罗昌森,罗宏,曾宪光,林琳. 稀有金属材料与工程. 2015(09)
[2]钨铈/可伐合金活性钎焊接头的组织与性能[J]. 杨锐,李宁,颜家振. 焊接技术. 2015(04)
[3]战斗部用钨合金材料现状及发展状况[J]. 袁书强,张保玉,陈子明,尚福军. 中国钨业. 2015(02)
[4]Cu/W-Ni-Co/Ni多中间层的钨/钢扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,初雅杰,徐振钦. 稀有金属材料与工程. 2015(03)
[5]40CrNiMo钢与93W4.9Ni2.1Fe钨合金的焊接性能分析[J]. 段新燕,张月异. 热加工工艺. 2015(01)
[6]Cu/W-Ni/Ni多中间层的钨/钢扩散连接（英文）[J]. 杨宗辉,沈以赴,王志阳,成家林. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(08)
[7]自生成钨基高密度合金中间层的钨/钢真空扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,李晓泉. 机械工程学报. 2013(04)
[8]聚变堆面向等离子体钨基材料的研究进展[J]. 黄波,杨吉军,唐军,刘宁,舒晓燕,苗发明,唐睿. 核动力工程. 2012(S2)
[9]钨/316L不锈钢的瞬间液相扩散连接[J]. 杨宗辉,沈以赴,李晓泉,孟氢钡. 中国有色金属学报. 2012(10)
[10]新型钨基面向等离子体材料的研究进展[J]. 朱玲旭,郭双全,张宇,葛昌纯. 材料导报. 2011(15)
博士论文
[1]Ti（C，N）基金属陶瓷与钢的钎焊连接及其界面结构研究[D]. 叶大萌.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于不同中间层钨与钢的钎焊特性研究[D]. 刘书华.中南大学 2014
[2]WC-Co硬质合金与钢电子束熔钎焊研究[D]. 吴振中.哈尔滨工业大学 2013
[3]扩散焊接钨/中间层/钢的界面结构及性能研究[D]. 王艳艳.中南大学 2013
本文编号：3056370
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