硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 

硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 

ID:22514652

大小:146.58 KB

页数:18页

时间:2018-10-29

硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 _第1页
硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 _第2页
硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 _第3页
硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 _第4页
硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 _第5页
资源描述:

《硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究 》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库

1、硬质合金与钛合金真空扩散焊工艺研究摘要:通过对硬质合金(YG8)与钛合金(TA15)异种材料焊接工艺问题的分析,采用塑性较好的Cu作为中间层来缓解TA15厂YG8的接头热应力。在焊接温度为860°C。压力为5MPa,扩散焊接时间分别为10,20,30,50,60min的条件下,研究YG8与TA15的扩散焊工艺.分析了YG8与TA15连接界面的原子扩散机制、反应相生成及其分布规律。结果表明,YG8/Cu界面呈一条亮线,结合良好,而TA15/Cu界面由于生成层状分布的脆性金属间化合物而出现裂纹。剪切试验时接头也是在此界面断开。在扩散焊接时间为60rain时接头抗剪强度达到116MPa。为硬质合金与

2、钦合金复合构件的生产应用提供了理论研究基础。关键词:真空扩散连接;硬质合金;钛合金;中间相中图分类号:1IG453.9文献标识码:AYG8硬质合金属于WC—Co系硬质合金,由于Co是金属中与C相容性最好的金属元素之一。Co熔液对碳的润湿角为50o—700,故Go作为粘结相对WC具有良好的润湿性,可使YG8获得良好的物理、力学性能III.但硬质合金较脆,抗冲击性差,加工困难.因此.在实际应用中往往将其与韧性好、易加工的金属材料连接成为复合部件使用。TA15是一种新型的近0r.型中强度钛合金.名义成分为Ti—6.5A1—2Zr-1Mo—1VI2],有着较好的综合力学性能.可作为飞机结构的主要用材,

3、用来制造飞机隔框、壁板等工作温度较高、受力较复杂的重要结构零件,在飞机结构中有着广阔的应用前景E3],其与YG8连接的复合构件,可充分发挥两者的性能优势。但YG8与TA15的线膨胀系数相差较大(YG8为4_5x10-6m/K。TA15为8.OxIOm/K)。焊接过程中.由于热失配产生的热应力往往会导致在YG8/TA15界面上或YG8中产生裂纹.从而严重影响接头的力学性能。加之TA15活性大,易氧化,熔焊焊接性差。由此可见,YG8TA15冶金焊接性与工艺焊接性的较大差异是两者可靠连接的瓶颈。针对硬质合金与金属连接易产生应力的问题,国内外相关的研究大都集中在中间过渡层的选取上。Ti6A14V钛合金

4、与WC-Co硬质合金的摩擦焊可以采用纯Nj作为中间过渡层E41。WC—Co类硬质合金和工具钢的扩散焊可以采用Fe-Ni作沩中间过渡层I5],均在应力缓释方面获得良好的效果。使用热等静压扩散连接方法,采用Ni箔作为中间过渡层实现了硬质合金与工业纯铁、Q235钢、45钢、T10钢良好的冶金结合16]。针对硬质合金与钢连接界面易形成有害的11相,使结合部位抗弯强度降低的问题,TIG焊时,采用Ni—Fe—G焊丝,避免了11相的形成,从收稿13期:XX—03—29;修回13期:XX—08—17而提高了接头的力学性能ET]。基于以上的研究基础,本试验拟采用塑性更好的Cu箔代替作为应力缓释层.研究了YG8与

5、TA15的真空扩散焊工艺,分析了YG8/TA15接头连接界面的原子扩散机制、反应相生成及其分布规律。1研究方案试验用TA15的规格为39mmx26mmx4mm.其化学成分见表1。YG8的规格为24mm~14mmx2mm,含有(Go)8%和(WC)92%采用Cu作为中间层材料,厚度为0.1mmo表1试验材料的化学成分(质量分数)(%)材料AIMoVZrCFeHSiON其它TA155.5—7.00.2〜2.00■8~2.51.5〜2.50.10.250.0150.150.150.030_3Ba1.焊前依次用32,5,1200和150o#的SiG砂纸打磨2个试样的待焊面至平整,并去除试样和Cu表面的

6、氧化膜,采用TRI00粗糙度仪测量表面R〈0.2m后,用去离子水超声波清洗Cu和丫G83_5min,Keller试剂(HF2mL,HC13mL,HN0315mL,H20190mL)清洗TA151_2min,乙醇超声波清洗3—5min后,再存放于乙醇中待焊。试验用FJK—2型辐射加热扩散焊机.均温区为6300mm~300mm,最高加热温度1350°C,温度控制精度±3°C,加能力100N—100kN,取焊接热态极限真空度4.3x10Pa。在选温度为86CTC,压力为5MPa。以及扩散连接时间分别为10,20,30,50,60min的条件下,研究YG8与TA15的扩散焊工艺。采用光学显微镜与扫描电

7、子显微镜进行微观分析,并观测接头微观结构,采用电子探针对接头结合界面区域元素分布规律进行研究和分析。焊缝抗剪强度的测试采用专用的剪切卡具在1奶了!^(^拉伸试验机上进行,加载速率6><1(^^—。12■试验与研究■焊接技术第36卷第5期XX年10月2试验结果及分析2.1接头显微组织分析同一焊接参数下YG8与TA15扩散焊接头不同区域的微形貌如图I所示。(a)YG8基体与Gu中间层(860°C.30

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。