Ta/Mo异种金属激光焊接头裂纹敏感性及组织性能研究

发布时间：2021-10-17 20:23

　　行波管（travelling-wave tube,TWTs）作为微波器件中的核心部件,其主要部位（如阴极支撑结构）常采用Ta、Mo等难熔稀有金属进行制造。为控制组件生产成本、发挥材料优良性能,常需要进行异种难熔金属间的连接,激光焊接技术是完成组件中材料连接的常用手段。但难熔金属的可焊性较差,难以获得力学性能良好的接头,接头中裂纹等缺陷是造成组件服役寿命下降的一项重要原因。本文针对0.2 mm厚Ta/Mo异种金属薄板的激光对接展开研究,采用金相显微镜、扫描电镜、微区XRD、显微硬度及拉伸试验等分析测试手段,对接头的裂纹形貌、形成原因及抑制措施进行了探讨,并通过填充材料Ti、Ni的添加,完成了Ta/Mo异种金属的连接,研究了填充材料对接头组织及力学性能的影响。所得结果表明:Ta/Mo异种金属接头中,裂纹以宏观穿晶裂纹和沿晶微裂纹组成,接头断口脆性大,无塑性变形特征,为解理断裂。杂质元素在晶间的偏聚是导致Ta/Mo接头中结晶裂纹形成的根本原因,Ta、Mo所形成的固溶体显著增大了焊缝的显微硬度,导致焊缝韧性的下降,焊缝晶粒粗大、材料的力学性能失配恶化了接头性能,焊接热循环应力作用下促使裂纹进一... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题依据
    1.2 Ta、Mo难熔金属连接的研究现状
        1.2.1 Ta及其合金的焊接
        1.2.2 Mo及其合金的焊接
    1.3 Ta/Mo异种金属的焊接性分析
    1.4 熔钎焊技术的特点及应用
    1.5 本文的研究内容
第2章 试验条件和方法
    2.1 试验材料
    2.2 焊接设备与焊接方法
        2.2.1 焊接设备
        2.2.2 焊接方法
    2.3 接头组织与力学性能
        2.3.1 接头的宏观形貌
        2.3.2 微观组织分析
        2.3.3 接头的物相组成
        2.3.4 接头的力学性能
第3章 Ta/Mo异种金属激光焊接头的裂纹形成机理
    3.1 材料的可焊性分析
    3.2 同种对接接头的组织特点及裂纹形貌
    3.3 Ta/Mo异种接头的组织特点及断口形貌
        3.3.1 Ta/Mo接头的焊缝成形
        3.3.2 Ta/Mo接头的组织特点
        3.3.3 Ta/Mo接头的断口形貌
    3.4 Ta/Mo异种接头的裂纹成因及影响因素
    3.5 本章小结
第4章 Ta/Mo异种金属激光焊接头裂纹控制
    4.1 焊前预热对接头裂纹的影响
    4.2 填充Ti丝对接头成形及力学性能的影响
        4.2.1 填充材料Ti的选择依据
        4.2.2 激光功率对Ta/Ti/Mo接头成形及力学性能的影响
    4.3 填充Ni丝对接头成形及力学性能的影响
        4.3.1 填充材料Ni的选择依据
        4.3.2 激光功率对Ta/Ni/Mo接头成形及力学性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 Ta/Mo异种金属激光焊接头组织及性能
    5.1 典型接头的组织特征
        5.1.1 Ta/Ti/Mo接头的组织特征
        5.1.2 Ta/Ni/Mo接头的组织特征
    5.2 典型接头的力学性能
    5.3 接头的连接机理
        5.3.1 接头的裂纹抑制原因
        5.3.2 接头的连接方式
        5.3.3 接头熔合线附近的组织特点及影响因素
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]钼与Ti-6Al-4V钛合金的真空钎焊界面组织研究[J]. 祁凯,金亚娟,李瑞峰,吴铭方.  焊接技术. 2015(11)
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硕士论文
[1]TZM合金扩散连接工艺及机理的研究[D]. 张伟杰.哈尔滨工业大学 2015
[2]行波管阴极和慢波结构的电子显微研究及案例库[D]. 张诚实.电子科技大学 2014
[3]Ta/Mo异种金属激光焊工艺研究及数值模拟[D]. 金亮.华南理工大学 2013



本文编号：3442362