加中间层钛合金与石墨接触反应焊工艺研究

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1、江苏科技大学2012届毕业设计（论文）加中间层钛合金与石墨接触反应焊工艺研究系部：机械与材料工程专业名称：材料成型及控制工程班级：08428151学号：0842815131作者：张宁指导教师：祁凯二零一二年六月江苏科技大学本科毕业论文加中间层钛合金与石墨接触反应焊工艺研究Studyofcontactreactionweldingprocessbetweentitaniumandgraphitewiththeinterlayerofalloy江苏科技大学本科毕业设计（论文）摘要本课题研究的是石墨和TC4合金的真空钎焊工艺，观察并且分析了钎焊温度分别为980℃、

2、1000℃在不同中间层及不同的保温时间下的焊缝区域的微观组织和接头区域成分。借助于扫描电镜和能谱分析等分析测试手段，分析了接头的微观组织结构。通过分析各元素的含量分布，及在不同加热温度和不同保温时间的元素分布曲线，我们知道接头成分为Ti/C化合物、Ti/Ni化合物、游离态石墨、（α+β）钛合金。结果表明：(1)在其他工艺参数不变的情况下，加热温度越高，试样的扩散层越大，焊缝则越窄。(2)在其他工艺参数不变的情况下，保温时间越短，扩散层就越大。最终确定石墨/TC4合金的接触反应焊接合适的焊接工艺参数为：当中间层是Ni箔时，加热温度980℃，保温时间3min；当

3、中间层是Cu/Ni箔时，加热温度980℃，保温时间0.5min。关键词：石墨；TC4；接触反应焊；界面组织III江苏科技大学本科毕业设计（论文）AbstractResearchonthissubjectisgraphiteandTC4alloyvacuumbrazingtechnology,itmainlytakesstockofthemicrostructureandthecompositionofthetie-inon980℃,1000℃withdifferentheatpreservation.hemicrostructureofthejointsis

4、analyzedbyscanningelectronicmicroscopy(SEM)equippedwithenergydispersespectrum(EDS).TheattachmentingredientistheTi/Ccompound,Ti/Nicompound,thefreestategraphite,(α+β)thetitaniumalloy.Theresultshowedthat:withtheotherparameternochanging,thewidthoftheweldinglinewillreducewiththeheatpres

5、ervationincreasing;thethicknessofthediffusionwillincreasewiththeheatpreservationincreasing;selectingtheweldingtemperatureshouldbeinaccordancewiththeliquidline.Ultimatelythegraphite/contactreactionofTC4alloyweldingsuitableweldingparametersasfollows:WhenthemiddlelayerofNifoil,theheat

6、ingtemperatureof980℃,holdingtimeof3min;whenthemiddlelayerofCu/Nifoil,heatingtemperatureof980℃insulationtime0.5min.Keywords:graphite;TC4alloy;Contactreactionwelding;interfacemicrostructureIII江苏科技大学本科毕业设计（论文）目录第1章绪论11.1接触反应焊的意义11.2石墨的材料特性11.2.1石墨的应用及用途21.3钛合金的特性41.3.1TC4的特点51.4连接石墨与异

7、种材料方法选择61.5使用真空钎焊的原因81.5.1真空钎焊原理81.5.2真空钎焊的优缺点91.6石墨与钛合金的钎焊技术研究111.7石墨和TC4合金接触反应的目的及意义111.8本课题研究内容11第2章实验材料、设备和方法122.1实验材料122.2实验设备122.2.1观察及分析设备132.3实验过程142.3.1试样处理142.3.2金相试样制备152.3.3真空钎焊工艺参数的选择16第3章实验结果与分析193.1石墨和TC4合金接触反应机理193.2接触反应焊焊接接头的元素分析203.3工艺参数对扩散层厚度的影响223.3.1温度对扩散层厚度的影响

8、22III江苏科技大学本科毕业设计（论文）3.3.2