当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

陶瓷基复合材料辅助脉冲电流液相扩散连接的界面反应及接头强化机制

发布时间:2019-04-30 17:32
【摘要】:采用Cu-Zr箔/Cu箔/Cu-Zr箔中间层对Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料进行了液相扩散连接实验,研究了辅助脉冲电流对元素扩散、界面反应产物及接头强化机制的影响.结果表明,液相扩散连接过程中辅助脉冲电流条件下可以在较低的焊接温度和较短的焊接时间内实现更高的接头强度.辅助脉冲电流液相扩散连接工艺显著改变了Zr和Cu在Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料和钎缝中的扩散行为,减少Zr的活性,抑制其与Al2O3陶瓷颗粒发生激烈的化学反应.辅助脉冲电流可以抑制陶瓷颗粒相溶解进入焊缝以及界面扩散过渡层和Zr-Cu反应层的厚度,确保焊缝强化以及界面强化,这是辅助脉冲电流液相扩散连接接头具有较高强度水平的关键所在.
[Abstract]:The liquid phase diffusion bonding experiments of Ti (C, N)-Al2O3 ceramic matrix composites were carried out by using Cu-Zr foil / Cu foil / Cu-Zr foil interlayer. The effects of auxiliary pulse current on element diffusion, interface reaction products and joint strengthening mechanism were investigated. The results show that higher joint strength can be achieved at lower welding temperature and shorter welding time under the condition of auxiliary pulse current during liquid phase diffusion bonding. The diffusion behavior of Zr and Cu in Ti (C, N)-Al2O3 ceramic matrix composites and brazing joints was significantly changed by the auxiliary pulse current liquid phase diffusion bonding process, and the activity of Zr was reduced, and the intense chemical reaction between Zr and Al2O3 ceramic particles was inhibited. The auxiliary pulse current can restrain the thickness of the ceramic particle phase dissolving into the weld and the interface diffusion transition layer and Zr-Cu reaction layer, and ensure the weld strengthening and interface strengthening. This is the key to the high strength of the auxiliary pulse current liquid phase diffusion joint.
【作者单位】: 江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室;镇江技师学院;
【基金】:国家自然科学基金项目51175239 江苏省科技计划项目BK2011494 江苏省高校自然科学研究项目11KJA430005资助~~
【分类号】:TB333;TG453.9

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 常国威,袁军平,王自东,胡汉起,薛庆国;电流改变定向凝固单相合金枝晶间距机理[J];北京科技大学学报;1999年02期

2 吴铭方,于治水,蒋成禹,祁凯,程晓农;反应层厚度对Al_2O_3/AgCuTi/Ti-6Al-4V接头强度的影响[J];稀有金属材料与工程;2000年06期

3 陈铮,刘兵,王永欣,魏齐龙;电场处理的强化晶界效应与唯象理论[J];稀有金属材料与工程;2001年05期

4 刘会杰,冯吉才,李广,王跃国;陶瓷与金属扩散连接的研究现状[J];焊接;2000年09期

5 何代华,傅正义,王皓,张金咏;陶瓷/金属的自蔓延高温合成焊接研究现状[J];焊接学报;2002年01期

6 何代华,傅正义,王皓,张金咏;燃烧合成技术焊接TiB_2陶瓷/金属Fe[J];焊接学报;2002年06期

7 李卓然,曹健,冯吉才;TiB_2金属陶瓷与TiAl金属间化合物的扩散连接[J];焊接学报;2003年02期

8 张德库;吴爱萍;邹贵生;;采用复合钎料钎焊Si_3N_4陶瓷[J];焊接学报;2005年10期

9 王全兆;刘越;张玉政;关德慧;毕敬;;TiC/NiCr金属陶瓷与1Cr13不锈钢的真空钎焊[J];焊接学报;2006年08期

10 吴铭方;周小丽;马骋;杨沛;;Ti(C,N)/40Cr钎焊接头残余应力数值计算[J];焊接学报;2006年12期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 常国威,袁军平,王自东,吴春京,王新华,胡汉起;工艺因素对电渣感应连续定向凝固过程稳定性的影响[J];北京科技大学学报;2000年01期

2 冯军;陈伟庆;;高碳钢小方坯的一次枝晶臂间距的影响因素[J];北京科技大学学报;2007年01期

3 王海川;张旺胜;廖直友;闵常杰;王世俊;董元篪;;脉冲电场处理对钢的凝固组织和元素分布的影响[J];北京科技大学学报;2007年08期

4 邢世凯;陶瓷-金属连接工艺研究现状及进展[J];材料保护;2004年05期

5 钱耀川;丁华东;傅苏黎;;陶瓷-金属焊接的方法与技术[J];材料导报;2005年11期

6 叶大萌;熊惟皓;徐华安;;金属陶瓷与金属焊接技术的研究现状与展望[J];材料导报;2006年08期

7 肖建华;熊惟皓;蔺绍江;瞿峻;周敏;;Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料的制备及应用[J];材料导报;2010年09期

8 傅莉,杜随更,介万奇;强电场对摩擦焊接头组织与性能的影响[J];材料科学与工艺;2003年04期

9 顾小龙;王大勇;王颖;张丽霞;冯吉才;;Al_2O_3陶瓷/AgCuTi/可伐合金钎焊接头力学性能[J];材料科学与工艺;2007年03期

10 李晓玲,刘兵,陈铮,刘晓光;Al_3Li(δ′相)形核机制的计算机模拟研究[J];稀有金属材料与工程;2002年02期

相关会议论文 前7条

1 陈少平;董凤;王福明;胡利方;梁连杰;孟庆森;;梯度金属陶瓷(TiC)_pNi与Ti电场燃烧扩散连接界面组织及性能[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

2 王瑞春;曹志佳;白彦华;李荣德;;脉冲电流对铝及铝合金凝固过程作用的研究综述[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年

3 朱晶;王同敏;曹飞;谢红兰;陈宗宁;伏洪旺;李廷举;;金属合金枝晶形貌演变原位可视化[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年

4 谭天亚;傅正义;张东明;张金咏;;异种金属和陶瓷/金属的扩散焊接研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年

5 何代华;傅正义;王皓;张金咏;;燃烧合成反应焊接TiB_2陶瓷/金属Mo的研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年

6 陈静;吴昌忠;陈怀宁;林泉洪;;陶瓷/金属发热元件的连接[A];第十一次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2005年

7 张明;任向飞;吕博;张福成;李艳国;;高能量密度脉冲电流对ZGMn13Mo2钢凝固组织的影响[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年

相关博士学位论文 前10条

1 吴铭方;铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究[D];江苏大学;2011年

2 周明哲;航空用2E12合金热处理工艺与疲劳行为的相关基础问题研究[D];中南大学;2010年

3 孙元;Au-Ni-V基高温活性钎料连接氮化硅陶瓷的工艺与机理研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

4 何先勇;硅钢薄带凝固过程及组织研究[D];上海大学;2011年

5 王建宏;Ti6Al4V选区激光熔化及其与Ti-C-Al体系燃烧合成焊接基础研究[D];中北大学;2012年

6 王传彬;波阻抗梯度飞片的研制及其在动高压物理中的应用[D];武汉理工大学;2003年

7 傅莉;电场对摩擦焊缝组织与性能的影响[D];西北工业大学;2002年

8 杨敏;Si_3N_4/Inconel600部分液相扩散连接研究[D];山东大学;2003年

9 孟庆森;固体电解质陶瓷(玻璃)与金属的场致扩散连接结合机理研究[D];西安交通大学;2002年

10 张明;脉冲电流处理铁基合金的凝固组织特性研究[D];燕山大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 梁连杰;电场激活压力辅助燃烧合成TiB_2-TiC-Ni金属陶瓷及其与Ti的连接性[D];太原理工大学;2011年

2 贾托胜;五层玻璃与铝静电键合机理及应力数值模拟[D];太原科技大学;2011年

3 田莉莉;脉冲电流作用下金属凝固组织的研究[D];山东大学;2011年

4 马宁;电场作用下超塑性焊接实验装置研制及UHCS超塑性焊接[D];河南科技大学;2010年

5 高硕遥;Ag-Cu-Ti+WCp复合钎料连接Si_3N_4陶瓷/42CrMo钢的接头组织和性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 李森;Al_2O_3陶瓷基片制备及蓝宝石扩散连接工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 孙敬;1.6%C-UHCS/40Cr电致超塑性焊接工艺及机理[D];河南科技大学;2011年

8 欧昭;Ti/Al交替中间层反应扩散连接γ-TiAl基合金的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

9 雷敏;Zn挥发增强钎料在TiC金属陶瓷表面润湿性的机理研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 吕端剑;金属材料电脉冲处理工艺的实验研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱定一,王永兰,金志浩;含Ti钎料与Al_2O_3界面反应的机理及热力学计算[J];兵器材料科学与工程;1998年02期

2 陈康华,包崇玺,刘红卫;金属/陶瓷润湿性(上)[J];材料科学与工程;1997年03期

3 浩宏奇,金志浩,王笑天;陶瓷和金属的钎焊[J];稀有金属材料与工程;1993年06期

4 赵志龙,张海南,刘林,陈铮;2090铝锂合金中稀土铈微合金化作用分析[J];稀有金属材料与工程;2000年05期

5 黄勇,吴建挧;高性能结构陶瓷的现状和发展趋势[J];材料科学进展;1990年02期

6 王全兆,刘越,陈志亮,毕敬;TiC/NiCrMoAlTi金属陶瓷的微观结构与力学性能[J];材料研究学报;2005年04期

7 关德慧,于宝海,毕敬;金属陶瓷复合塑料切粒刀的研制及应用[J];粉末冶金技术;1998年01期

8 刘宁,黄新民,周杰,田春艳,熊惟皓,张杰,崔昆;Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织的研究[J];硅酸盐学报;1999年06期

9 李树杰,刘深,段辉平,张永刚,吴晨刚,党紫九,张艳;SiC陶瓷/SiC陶瓷及SiC陶瓷/Ni基高温合金SHS焊接中的界面反应及微观结构研究[J];硅酸盐学报;1999年06期

10 刘会杰,冯吉才,李广,王跃国;陶瓷与金属扩散连接的研究现状[J];焊接;2000年09期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 袁继堂;;分散法测定液相扩散系数[J];化学工业与工程;1988年01期

2 _5佽杴;季金水;;氮化熔铁颗粒催化剂活性维持的研究Ⅲ.液相扩散对合成p舴从Φ挠跋靃J];燃料学报;1960年02期

3 张奕琦;涡轮导向叶片过渡液相扩散连接工艺试验[J];航空工艺技术;1988年05期

4 张建侯,袁继堂;液相扩散系数与浓度的新关联方程和实验考察[J];化工学报;1989年01期

5 刘付培琼,杨慧玲;液相扩散法生产微量矿物元素饲料添加剂[J];精细化工;1991年02期

6 陈锦文,张建侯;用改进的金属膜池法测定二元物系液相扩散系数[J];高校化学工程学报;1992年03期

7 赵兴民,陈锦文;由虚拟粘度概念求无限稀释液相扩散系数[J];化工学报;1993年05期

8 赵长伟,马沛生,何明霞;液相扩散系数测定方法的近期研究进展[J];化学工业与工程;2002年05期

9 王艳芳;李涛;;瞬间液相扩散连接模型及发展现状[J];热加工工艺;2007年11期

10 张翔;陈汝淑;刘德义;刘世程;;碳钢/不锈钢的瞬间液相扩散复合[J];热加工工艺;2007年03期

相关会议论文 前2条

1 李强;普小云;杨瑞芬;翟影;;利用非对称液芯柱透镜测量液相扩散系数的讨论[A];第十七届全国光散射学术会议摘要文集[C];2013年

2 李强;李宇;普小云;;用毛细管焦点成像法测量液相扩散系数[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

相关重要报纸文章 前1条

1 特约记者 陈耀群;金属与陶瓷连接有了新技术[N];中国船舶报;2000年

相关硕士学位论文 前4条

1 周密;二元物系液相扩散系数的数字全息测量及模型研究[D];天津大学;2013年

2 杨瑞芬;利用实时光学图像特征提取方法测量液相扩散系数[D];云南大学;2015年

3 杜文浩;GH3128镍基高温合金液相扩散连接工艺及组织性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 翟影;用成像法测量不同温度下乙二醇—水体系的扩散系数[D];云南大学;2015年



本文编号:2468907

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2468907.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户05136***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com