Zr基非晶合金扩散焊技术研究

发布时间：2017-11-12 15:00

  本文关键词：Zr基非晶合金扩散焊技术研究

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【摘要】：非晶合金具有很高的科学研究和工程应用价值,但尺寸小,具有脆性,加载过程中剪切带扩展快速,在室温下容易发生毁灭式失效,限制了其应用。本学位论文以Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金为研究对象,利用扩散焊技术制备了非晶合金复合材料,并研究了工艺对非晶合金力学性能的影响,主要研究内容包括:(1)分析了非晶合金扩散焊接理论依据及连接机理,利用DSC对非晶合金进行了保温实验。接着对非晶合金进行了保压保温实验,根据XRD结果以及样品塑性变形情况,进一步确认了非晶合金扩散焊的适合温度、压力以及时间,最终获得了适合Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金的扩散焊工艺条件:温度在425℃和450℃之间,时间控制在90min以内,压力80MPa左右即可。(2)成功进行了非晶合金与非晶合金的扩散焊连接。进一步研究了非晶合金与2A12铝合金的扩散焊连接,分析了接头连接质量,以及工艺参数对焊接性能的影响,发现在一定的温度、时间、压力范围内,增加温度,延长时间或者增大压力都有利于非晶合金与铝合金的焊接。研究了扩散焊中结构变化对非晶合金弯曲应力的影响,该结构变化降低了非晶合金弯曲应力但增加了弯曲应变。利用等温退火实验模拟了非晶合金扩散焊中的热处理过程,检测退火后样品的硬度和弯曲应力,发现热处理过程会增加其硬度,但降低其力学性能,且随着时间和温度的增加,其弯曲应力降低越明显。(3)提出了两步扩散方法。利用铝合金作为中间层,先将非晶合金与铝键合,再进一步与铜键合,制备了BMG/Al/Cu/Al/BMG五层复合材料。分析了五层扩散焊复合样品的力学性能。非晶合金在扩散焊后硬度增加,而弯曲试验中复合样品分阶段断裂,弯曲曲线呈现两个应力峰值,弯曲应力降低明显,弯曲应变增加,其断裂模式呈现非常规灾难式破碎,而类似防弹玻璃式的破碎。上述研究工作为推动非晶合金的技术发展和应用奠定了良好的基础。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG139.8;TG453.9

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本文编号：1176375