镍基高温合金钎料成分设计及钎焊工艺试验

发布时间：2021-07-17 17:24

　　随着航空航天技术的发展,飞机航程和发动机推重比的不断提高,对于结构材料的性能要求也越来越苛刻。镍基高温合金具有优异高温强度、良好抗氧化腐蚀性能的特点而被广泛应用于航空航天领域。镍基高温合金的实际应用中离不开各部件的焊接工作,钎焊作为一种方便有效率的焊接方法常被用于连接镍基高温合金。镍基钎料因其钎焊接头强度高,抗氧化腐蚀性能良好,服役温度高以及低成本的优点,成为镍基高温合金钎焊中使用最为广泛的钎料。同时镍基钎料可通过快冷技术被制备成非晶箔带,相比传统的粉状及膏状晶体钎料,非晶镍基钎料具有成分均匀、厚度薄和扩散效率高的优点,因此更适用于镍基高温合金的钎焊。本课题基于团簇加连接原子模型及非晶形成能力的24电子判据,设计了[B-Ni_9-xCr_x]BSiNi（x=0,1,2）和[Cr-Ni₁₂]B₂Cr+[B-Ni₇Cr₂]BSiNi两种团簇类型,四种Ni-Cr-Si-B系钎料,并将其制备成宽度为⁵ mm,厚度为⁵0μm的... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 镍基高温合金焊接研究现状
        1.2.1 高能束流焊
        1.2.2 气体保护焊
        1.2.3 摩擦焊
        1.2.4 瞬时液相扩散焊
    1.3 钎焊及其在镍基高温合金中的应用
        1.3.1 钎焊简介
        1.3.2 镍基高温合金用钎料
        1.3.3 非晶钎料箔带的优点
    1.4 本课题主要研究内容
2 基于团簇结构模型的镍基钎料成分设计
    2.1 团簇加连接原子模型简介
    2.2 镍基钎料成分的设计与优化
        2.2.1 [B-Ni_(9-x)Cr_x]BSiNi(x=0,1,2)镍基钎料的设计
        2.2.2 [Ni-Ni_(12)]B_2Cr+[B-Ni_7Cr_2]BSiNi镍基钎料的设计
    2.3 本章小结
3 试验材料、设备及方法
    3.1 试验材料
    3.2 试验设备
    3.3 试验过程
        3.3.1 钎料箔带的制备
        3.3.2 镍基高温合金的钎焊试验
    3.4 组织与性能的表征
        3.4.1 钎料箔带的表征
        3.4.2 钎焊试样的表征
4 采用[Cr-Ni_(12)]B_2Cr+[B-Ni7Cr_2]BSiNi钎料钎焊GH4169 合金
    4.1 钎料的性能
    4.2 钎焊接头的典型界面组织
        4.2.1 典型接头组织
        4.2.2 钎焊接头元素分布
    4.3 钎焊温度对接头组织和力学性能的影响
        4.3.1 接头组织
        4.3.2 接头力学性能
    4.4 钎焊时间对接头组织和力学性能的影响
        4.4.1 接头组织
        4.4.2 接头力学性能
    4.5 断口形貌
    4.6 本章小结
5 采用[B-Ni_(9-x)Cr_x]BSiNi(x=0,1,2)钎料钎焊K4169 合金
    5.1 钎料的组织和性能
        5.1.1 钎料组织
        5.1.2 钎料的晶体结构及热性能
    5.2 钎焊接头的典型界面组织
        5.2.1 典型接头组织
        5.2.2 钎焊接头元素分布
    5.3 钎料中不同Cr含量对接头组织和力学性能的影响
        5.3.1 接头组织
        5.3.2 接头力学性能
    5.4 断口分析
        5.4.1 断裂路径
        5.4.2 断口形貌
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]异种高温合金电子束焊接接头析出相[J]. 刘谨,赵志毅.  航空材料学报. 2018(05)
[2]惯性摩擦焊研究与应用现状[J]. 秦静筠,杜春晖.  内燃机与配件. 2018(18)
[3]镍基高温合金用钎料研究进展[J]. 许欣星,董红刚,陈晶阳.  机械制造文摘(焊接分册). 2018(02)
[4]压力对FGH96/GH4169高温合金惯性摩擦焊接头性能的影响[J]. 王彬,黄继华,张田仓,季亚娟,何胜春.  焊接学报. 2018(04)
[5]摩擦焊在航空领域的应用[J]. 周军,张春波,杜淼,赵玉珊,姜子钘.  焊接. 2017(06)
[6]BNi68CrWB钎焊K24/GH648异种高温合金的界面形成机理[J]. 孙妍,张杰,刘春凤.  焊接学报. 2017(06)
[7]钎料Si含量对N5单晶钎焊接头组织和持久性能的影响[J]. 柴禄,侯金保.  金属热处理. 2017(03)
[8]Transient Liquid Phase Bonding of IN738LC/MBF-15/IN738LC:Solidification Behavior and Mechanical Properties[J]. B.Binesh,A.Jazayeri Gharehbagh.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(11)
[9]GH536镍基高温合金焊接组织演变[J]. 魏振伟,陶春虎,顾玉丽,刘昌奎,曲士昱.  航空材料学报. 2015(06)
[10]Inconel 601镍基高温合金激光焊焊缝的显微组织[J]. 敖三三,罗震,单平,步贤政,刘为东.  中国有色金属学报. 2015(08)

硕士论文
[1]镍基高温合金蜂窝结构钎焊工艺及熔蚀行为研究[D]. 黄麟.哈尔滨工业大学 2008



本文编号：3288613