Dy掺杂对Ti15Cu15Ni钎料以及钎焊接头组织与性能影响的研究
发布时间：2021-11-24 11:35
钛合金以其低密度、高比强度、耐蚀等优点广泛应用于航空航天领域。其中,钎焊是制造复杂结构的一种有效连接方法。航天技术的飞速发展使钎焊接头面临愈加严酷的服役环境,对所用钎料的性能要求越来越高。稀土元素被称作金属“维他命”,常被用作微量合金化元素来提升合金性能。本课题首次在Ti-15Cu-15Ni钎料中添加不同含量的Dy,并钎焊连接TC4,扩大稀土掺杂钛基钎料的研究范围。本文将真空电弧熔炼法制备的Ti-15Cu-15Ni-xDy（x=0,0.2,0.4,0.6）合金锭制成块体和薄带状钎料。研究了不同添加量的Dy对块体钎料显微组织、硬度、润湿性的影响,并用其钎焊连接TC4钛合金,获得了钎焊温度和保温时间对接头显微组织及力学性能的影响规律;用薄带钎料钎焊连接TC4钛合金,研究了接头热处理前后显微组织与力学性能的变化。研究结果表明:（1）合金钎料由α-Ti和Ti2Cu、Ti2Ni组成,随着稀土Dy添加量的增加,钎料的显微组织逐渐细化,硬度及其在TC4母材上的铺展面积也逐渐增加;0.6 wt.%Dy的钎料硬度和铺展面积最大,为44.36 HRC和4.65 ...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金分类三维示意图
图 1-2 稀土在冶金上的应用[45]素之间虽然有着相似的电子结构以及化学性质，但是不同稀土，结构相同的稀土元素也有着多种物理、化学特性。伴随研究入，它们的特性被不断的发现和认识，平均每四年就能发现稀它们在光学、磁学领域的性质已经被广泛的应用在了新技术和土都被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库，目前含有种，是“工业的维生素”，同时是发展高新技术的战略性元途，开发新材料，应用于新领域也成了许多研究人员关注的重，国内外众多的研究人员开始关注并研究稀土元素的微合金化纯净钢中稀土 La 的微合金化作用，La 在纯净钢中有着净化钢响了纯净钢的淬火组织，细化了晶粒，从而提高纯净钢的强度.5Mg-Mn 合金中添加稀土 Sc 和 La，进行稀土掺杂微合金化研性能有明显提升，由于生成的 Al3Sc 或 Al7CuLa2相粒子通过异织，而在改善合金材料显微组织及使用性能方面，稀土 Sc 明显
稀土 Dy 与 La、Nd 具有相近物理性质和化学性质，而在合研究报导较少，因此拟在 Ti-15Cu-15Ni 钎料中加入稀土 Dy，使用的钎料由 99.99 %的高纯海绵钛、高纯铜粒、高纯镍球和在高真空电弧熔炼设备中熔炼而成，合金钎料的具体配比见表元素的配比，使用 METTLER TOLEDO ME104 型电子天平(精料，将 Ti、Cu、Ni、Dy 原材放入由沈阳欧特真空科技有限真空电弧熔炼设备中熔炼，熔炼真空度 3.6×10-3Pa，熔炼过程搅拌，反复熔炼 5 次，以提高所得合金钎料熔锭的均匀性，熔表 2-3 Ti-15Cu-15Ni-xDy 合金钎料化学成分 (wt.%)编号 1 2 3 y 添加量 0 0.2 0.4 体钎料 Ti-15Cu-15Ni
【参考文献】：
期刊论文
[1]TC4/Ti60合金钎焊接头界面组织及力学性能[J]. 卞红,田骁,冯吉才,高峰,胡胜鹏. 焊接学报. 2018(05)
[2]元素Bi及稀土La、Nd对Zn-10Al-5Cu钎料性能的影响[J]. 张冬冬,刘树英,陈泽,孙艳艳,毛永换. 材料热处理学报. 2017(10)
[3]混合稀土含量对Zn9.3Al7Cu合金钎料润湿性能及显微组织的影响[J]. 顾天亮,闫焉服,张绍棋. 机械工程材料. 2017(10)
[4]稀土Nd对Ti-25Cu-15Ni钎料润湿性及接头剪切强度的影响[J]. 张绍棋,闫焉服,王广欣,顾天亮,王红娜. 材料热处理学报. 2017(09)
[5]稀土对Al-Si-Zn-Cu钎料工艺性能的影响[J]. 轩庆庆,龙伟民,张青科,路全彬. 焊接. 2017(02)
[6]稀土镧钕对Ti15Cu15Ni钎料硬度及TC4接头抗剪强度的影响[J]. 王红娜,闫焉服,马士涛,齐学峰,刘树英. 焊接学报. 2016(11)
[7]Ti3Al/Ti/Ti2AlNb扩散连接工艺及性能[J]. 魏红梅,李万青,何鹏,高丽娇,林铁松. 焊接学报. 2015(04)
[8]钛及钛合金先进连接技术研究[J]. 陈思杰,朱春莉. 热加工工艺. 2015(03)
[9]脉冲强磁场处理对TC4钛合金显微组织及力学性能的影响[J]. 李桂荣,李月明,王芳芳,王宏明. 中国有色金属学报. 2015(02)
[10]Ag-Cu-Sn-Ti活性钎焊Gr/2024Al复合材料与TC4钛合金[J]. 石俊秒,张丽霞,李宏伟,田晓羽,冯吉才. 焊接学报. 2014(11)
硕士论文
[1]稀土微合金化对Al-4Cu-1.5Mg-Mn合金组织与性能的影响[D]. 黄佰成.安徽农业大学 2016
本文编号：3515894
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金分类三维示意图
图 1-2 稀土在冶金上的应用[45]素之间虽然有着相似的电子结构以及化学性质，但是不同稀土，结构相同的稀土元素也有着多种物理、化学特性。伴随研究入，它们的特性被不断的发现和认识，平均每四年就能发现稀它们在光学、磁学领域的性质已经被广泛的应用在了新技术和土都被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库，目前含有种，是“工业的维生素”，同时是发展高新技术的战略性元途，开发新材料，应用于新领域也成了许多研究人员关注的重，国内外众多的研究人员开始关注并研究稀土元素的微合金化纯净钢中稀土 La 的微合金化作用，La 在纯净钢中有着净化钢响了纯净钢的淬火组织，细化了晶粒，从而提高纯净钢的强度.5Mg-Mn 合金中添加稀土 Sc 和 La，进行稀土掺杂微合金化研性能有明显提升，由于生成的 Al3Sc 或 Al7CuLa2相粒子通过异织，而在改善合金材料显微组织及使用性能方面，稀土 Sc 明显
稀土 Dy 与 La、Nd 具有相近物理性质和化学性质，而在合研究报导较少，因此拟在 Ti-15Cu-15Ni 钎料中加入稀土 Dy，使用的钎料由 99.99 %的高纯海绵钛、高纯铜粒、高纯镍球和在高真空电弧熔炼设备中熔炼而成，合金钎料的具体配比见表元素的配比，使用 METTLER TOLEDO ME104 型电子天平(精料，将 Ti、Cu、Ni、Dy 原材放入由沈阳欧特真空科技有限真空电弧熔炼设备中熔炼，熔炼真空度 3.6×10-3Pa，熔炼过程搅拌，反复熔炼 5 次，以提高所得合金钎料熔锭的均匀性，熔表 2-3 Ti-15Cu-15Ni-xDy 合金钎料化学成分 (wt.%)编号 1 2 3 y 添加量 0 0.2 0.4 体钎料 Ti-15Cu-15Ni
【参考文献】：
期刊论文
[1]TC4/Ti60合金钎焊接头界面组织及力学性能[J]. 卞红,田骁,冯吉才,高峰,胡胜鹏. 焊接学报. 2018(05)
[2]元素Bi及稀土La、Nd对Zn-10Al-5Cu钎料性能的影响[J]. 张冬冬,刘树英,陈泽,孙艳艳,毛永换. 材料热处理学报. 2017(10)
[3]混合稀土含量对Zn9.3Al7Cu合金钎料润湿性能及显微组织的影响[J]. 顾天亮,闫焉服,张绍棋. 机械工程材料. 2017(10)
[4]稀土Nd对Ti-25Cu-15Ni钎料润湿性及接头剪切强度的影响[J]. 张绍棋,闫焉服,王广欣,顾天亮,王红娜. 材料热处理学报. 2017(09)
[5]稀土对Al-Si-Zn-Cu钎料工艺性能的影响[J]. 轩庆庆,龙伟民,张青科,路全彬. 焊接. 2017(02)
[6]稀土镧钕对Ti15Cu15Ni钎料硬度及TC4接头抗剪强度的影响[J]. 王红娜,闫焉服,马士涛,齐学峰,刘树英. 焊接学报. 2016(11)
[7]Ti3Al/Ti/Ti2AlNb扩散连接工艺及性能[J]. 魏红梅,李万青,何鹏,高丽娇,林铁松. 焊接学报. 2015(04)
[8]钛及钛合金先进连接技术研究[J]. 陈思杰,朱春莉. 热加工工艺. 2015(03)
[9]脉冲强磁场处理对TC4钛合金显微组织及力学性能的影响[J]. 李桂荣,李月明,王芳芳,王宏明. 中国有色金属学报. 2015(02)
[10]Ag-Cu-Sn-Ti活性钎焊Gr/2024Al复合材料与TC4钛合金[J]. 石俊秒,张丽霞,李宏伟,田晓羽,冯吉才. 焊接学报. 2014(11)
硕士论文
[1]稀土微合金化对Al-4Cu-1.5Mg-Mn合金组织与性能的影响[D]. 黄佰成.安徽农业大学 2016
本文编号：3515894
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