同质/异质双相不锈钢超塑性扩散连接界面组织与性能研究

发布时间：2021-09-28 23:39

　　双相不锈钢超塑性扩散连接构件在船舶、海洋开发机械等领域具有广阔的应用前景,但由于双相不锈钢的超塑性扩散连接技术研究与应用历史较短,在实际应用中还存在许多问题。例如需要较大的冷轧变形量,超塑性连接过程需要的压力较大等,因此,有必要对双相不锈钢的超塑性扩散连接条件及机理进行研究。本文通过研究不同预处理状态和连接条件对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响规律,提出了采用热循环的方式进行双相不锈钢的超塑性扩散连接提高界面结合性能,使用不同成分的双相不锈钢进行扩散连接来改善界面结构。通过OM, SEM和TEM观察扩散连接后试样的界面组织,断口形貌,并分析界面区域的元素分布,探索双相不锈钢超塑性扩散连接机理。研究了2205双相不锈钢在不同的连接温度,连接时间和连接压力下的超塑性扩散连接,结果表明,预处理状态为1350℃固溶和冷轧变形量85%的2205双相不锈钢在连接温度1000℃,连接时间5min,连接压力10MPa的条件下,界面剪切结合强度为430MPa;相同的2205双相不锈钢试样采用热循环方式进行超塑性扩散连接试验后,在连接时间5min时,在压力10MPa,1000℃与900℃之间经过3次... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：161 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1双相不绣钢工业产品

R甜超塑性金属及合金己发展到200种以上，同时超塑成形技术的幵发与应用也円益成熟和广泛图2.2所示为用超塑性成形方法生产的器件照片，充分展示了超塑性材料的应用前景。图2.2超塑性成形产品到了 70年代初期，洛克威尔国际航空公司科学中心的C.n.丨丨amilon和N. Paton等人利用超塑成形技术成形了新型的形状复杂的F15战斗机钱合金整体骨架结构，这一技术的发明不但大幅度减低了飞机的制造成本，并且使成形效率也得到了明显提高，从此钱合金超塑成形技术得到了各1?的广泛屯视。由于超塑成形与扩散连接工艺的结合，能够制造出结构复杂的钬合金空心结构，这与普通饮合金结构相比，可节约成本50%,减轻電量30%，因此饮合金超塑成形技术更加备受关注和重视

(2)扩散连接的机理图2.3所示为扩散连接过程示意图，由图可知，扩散连接过程大致可分为三个阶段：第一阶段是物理接触阶段，高温下微观不平的表面在外加压力作用下，通过屈服和螺变机理使一些点首先达到塑性变形，在持续压力作用下，接触面积不断扩大，最终达到整个面的可靠接触；第二阶段是接触界面原子间的互相扩散，形成牢固的结合层；第三阶段是在接触部分形成的结合?12-


本文编号：3412758