异种材料连接基础研究.PDFVIP

异种材料连接基础研究 对SiC 陶瓷和金属的界面反应和连接机理进行了系统研究，确定了上述各接合界面的生 成产物、晶体结构及晶格常数，建立了目前最完整的界面反应模型。构建了反应相形成的温 度、时间曲线图（见图1），为反应相的控制及反应产物预测奠定了基础。从理论上分析TiAl 金属间化合物与40Cr 钢的扩散连接过程、找出接头脆性层的形成原因，为武器装备的研制 提供技术储备。用感应加热真空扩散连接的方法连接耐热合金涡轮盘与耐热钢轴，深入研究 中间层形态、厚度对接头性能的影响规律、接头微变形量与接头性能的关系及其实时控制方 法。本项目研究成果先后获得了教育部提名科技进步一等奖、日本高温学会学术奖励奖、黑 龙江省科学进步二等奖等。已申报国家发明专利4 项，发表学术论文 127 篇，其中，28 篇 次被EI 检索，23 篇次被SCI 检索，2 1 篇论文被引用80 次，其中被SCI 引用65 篇次。 图1 各反应相形成温度和时间之间的关系 SiC 陶瓷与TiAl 连接时，TiC 反应层成长的动力学方程 481000 2 120000 0.102 exp z 27248exp z t TiC— R T R T —Ti Si C 5 3 x SiC 陶瓷与TiAl 连接时，Ti Si C 反应层成长的动力学方程 5 3 x 4 15000 2 80000 5.87 exp y 390625exp y t R T R T 图2 SiC 陶瓷与TiAl 扩散焊接头 TiC 脱碳层 TiC 脱碳层 TiC 脱碳层 TiAl 40Cr TiAl 40Cr TiAl 40Cr TiAl 40Cr Ti Al+FeAl+FeAl Ti Al+FeAl+FeAl 3 2 3 2 图3 TiAl/40Cr 界面反应层变化示意图 12 图4 耐热合金-耐热钢涡轮盘 13