含ti，zr活性钎料真空钎焊蓝宝石／nb接头结构分析

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1、2013年第6期航空兵器2013No．62013年12月AER0WEAP0NRYDec．2013含Ti，Zr活性钎料真空钎焊蓝宝石／Nb接头结构分析尚建利，李宁，颜家振，齐建起，张运强。，卢铁城(1．四川大学制造科学与工程学院，成都610065；2．四川大学物理科学与技术学院成都610065；3．中国空空导弹研究院，河南洛阳471009)摘要：为了获得气密性良好、高温化学性能稳定和力学性能可靠的钎焊接头，选择纯Nb作为金属基体，使用含Ti和Zr元素的活性钎料真空钎焊蓝宝石与Nb，并采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析了蓝宝石／Nb钎焊接头的显微组织和结构。试

2、验研究表明，反应产物中包括Cu，Tj，Zr等元素，Ti和zr与蓝宝石发生反应形成了多元素复杂化合物，从而实现蓝宝石与金属Nb的连接。关键词：蓝宝石；活性钎料；真空钎焊；微观组织结构中图分类号：TG454；TJ760．4文献标识码：A文章编号：1673—5048(2013)06—0061—04StructuralCharacterizationofSapphire／NiobiumJointsWeldingbyVacuumBrazingwithTi，Zr-ActivatedFillerMetalSHANGJian．1i，LINing，YANJia．zhen，QIJian．qi，ZHANGYu

3、n．qiang，LUTie—cheng。(1．SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，Chendu610065，China；2．CollegeofPhysicalScienceandTechnology，SichuanUniversity，Chendu610065，China；3．ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China)Abstract：Inordertoobtainthereliablejointwithgoodairtightness，high—t

4、emperaturechemicalsta—bilityandmechanicalproperties，pureniobiumisusedastheparentmetal，andthesapphireandniobiumarevacuumbrazedwithAg—Cu—Ti-Zrsinteredalloyasactivefillermeta1．Themicrostructureandelemen—talconcentrationareinvestigatedbyopticalmicroscope，scanningelectronmicroscope(SEM)andenergydisper

5、sespectroscopy(EDS)．TheresultsshowthatthemainelementsintheproductsareCu，Ti，Zr，andthecomplexcompoundsgeneratedbythereactionofTi，Zrwithsapphiremakeareliablejointmentbetweensapphireandniobium．Keywords：sapphire；activefillermetal；vacuumbrazing；microstructure温高压器件、特种光学窗口、导弹整流罩等领0引言域¨。在其应用过程中，不可避免地遇到和金属

6、材蓝宝石为Ot—A10，单晶，具有强度高、耐高料的连接问题。但是由于蓝宝石和金属的物理和温、耐腐蚀、耐磨损等优异的物理化学特性，再加化学性能的较大差异，特别是膨胀系数的不匹配，上其良好的光学特性，被越来越广泛地应用于高导致此二者连接较为困难，因此蓝宝石在工程中应用的首要问题是获得其与金属的可靠连接接头。收稿日期：2013—04—01目前蓝宝石与金属的连接方法主要为胶接、基金项目：航空科学基金资助项目(20100119003)机械连接和焊接等，而焊接方法主要包括熔接、玻作者简介：尚建利(1988一)，男，陕西成阳人，硕士研究璃焊、钎焊、扩散焊等方法。目前国内主要使用胶生，从事特种钎焊材料及

7、其工艺研究工作。·64·航空兵器2013年第6期混合物。大量的Ti钎料渗入Nb基体，使留在焊缝[4]Stephens_JJ，HoskingFM，HeadleyTJ，eta1．ReactionLayersandMechanismsforaTi——ActivatedBrazeonSap·-区的

8、ri含量降低。为了很清楚地看到钎料区和蓝phire[J]．MetallurgicalandMaterialsTransactionsA，宝石／钎