本工作采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS),對(duì)鈦鋯鉬(TZM)合金和鎢錸(WRe)合金進(jìn)行高溫直接擴(kuò)散連接和添加鈦(Ti)中間層低溫?cái)U(kuò)散連接兩種實(shí)驗(yàn)方案。采用掃描電鏡、能譜儀及強(qiáng)度測試等手段對(duì)焊接接頭的微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行分析,確定最佳的工藝參數(shù),并且對(duì)其機(jī)理進(jìn)行探索。在不添加任何中間過渡層時(shí),通過分析圓片試驗(yàn)件接頭的組織形貌、力學(xué)性能及熱疲勞性能,獲得最佳焊接工藝參數(shù),再采用最佳工藝焊接拉伸試驗(yàn)件、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件及點(diǎn)火試驗(yàn)件。對(duì)于圓片試驗(yàn)件,當(dāng)壓力為20 MPa,保溫時(shí)間為30min時(shí),1300¹600 ^oC焊接溫度區(qū)間內(nèi)均實(shí)現(xiàn)了TZM合金與WRe合金的有效連接,界面平整,無裂紋及未焊合的區(qū)域。元素Mo與W的擴(kuò)散深度隨焊接溫度的增加而增加,在同一焊接溫度下Mo在WRe的擴(kuò)散深度大于W在TZM的擴(kuò)散深度,在TZM/WRe界面譜線連續(xù)光滑,生成了鉬鎢固溶體。當(dāng)焊接溫度為1500oC時(shí),TZM/WRe接頭的室溫剪切強(qiáng)度達(dá)到最大值,剪切強(qiáng)度和三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度分別為497±50 MPa和910±65 MPa;對(duì)于拉伸試驗(yàn)件,TZM/WRe接頭室溫拉伸強(qiáng)度達(dá)到4...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 TZM合金和WRe合金概述
        1.2.1 TZM合金的特性及用途
        1.2.2 WRe合金的特性及用途
    1.3 擴(kuò)散焊研究現(xiàn)狀
        1.3.1 擴(kuò)散焊接原理
        1.3.2 擴(kuò)散焊接影響因素
        1.3.3 擴(kuò)散焊接技術(shù)的應(yīng)用
        1.3.4 基于放電等離子燒結(jié)(SPS)技術(shù)的擴(kuò)散焊接
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料、設(shè)備與方法原理
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 SPS擴(kuò)散焊接設(shè)備
    2.3 測試分析儀器
    2.4 力學(xué)性能表征
        2.4.1 顯微硬度測試
        2.4.2 剪切性能和三點(diǎn)彎曲性能測試
        2.4.3 拉伸性能測試
        2.4.4 抗熱震性能測試
第三章 TZM合金與WRe合金的擴(kuò)散連接及在航天中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 TZM合金與WRe合金的SPS擴(kuò)散焊接可行性研究
        3.2.1 SPS連接工藝概述
        3.2.2 TZM合金與WRe合金的SPS擴(kuò)散焊接理論分析
    3.3 圓片試驗(yàn)件SPS擴(kuò)散焊接
        3.3.1 圓片試驗(yàn)件SPS擴(kuò)散焊接模具設(shè)計(jì)及工藝研究
        3.3.2 擴(kuò)散連接溫度對(duì)圓片試驗(yàn)件接頭組織形貌的影響
        3.3.3 擴(kuò)散連接溫度對(duì)圓片試驗(yàn)件接頭力學(xué)性能的影響
        3.3.4 圓片試驗(yàn)件接頭熱震性能
    3.4 拉伸試驗(yàn)件SPS擴(kuò)散焊接
        3.4.1 拉伸試驗(yàn)件焊接前準(zhǔn)備
        3.4.2 拉伸試驗(yàn)件焊接實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)
        3.4.3 拉伸試驗(yàn)件的SPS擴(kuò)散焊接工藝
        3.4.4 拉伸試驗(yàn)件結(jié)果與分析
    3.5 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件的SPS擴(kuò)散焊接
        3.5.1 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件焊接前準(zhǔn)備
        3.5.2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件SPS擴(kuò)散焊接工藝
        3.5.3 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件熱震實(shí)驗(yàn)后的性能與分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 TZM合金與WRe合金的低溫?cái)U(kuò)散焊接
    4.1 引言
    4.2 TZM合金與WRe合金的低溫?cái)U(kuò)散焊接工藝
    4.3 擴(kuò)散連接壓力對(duì)接頭組織性能的影響
    4.4 擴(kuò)散連接溫度對(duì)接頭組織和性能的影響
        4.4.1 擴(kuò)散連接溫度對(duì)接頭組織的影響
        4.4.2 擴(kuò)散連接溫度對(duì)接頭性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：3741993