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课程设计说明书课程设计任务（Ti-6Al-4V/Cu+V/不锈钢304）1 设计题目：Ti-6Al-4V/Cu+V/340扩散焊接工艺参数优化设计2 课程设计目的：1）了解掌握扩散焊理论；2）学会用扩散公式计算各元素随时间（在某成分中）的扩散距离；3）根据计算结果作图，找出最佳工艺参数；4）对比有无中间层和使用不同中间层的优化结果；3 设计内容、技术条件和要求 1）学习关于扩散的理论；2）查各元素的扩散系数3）使用＝进行计算；4）掌握使用ExceL计算并作图的方法；4 时间进度安排专题讲座 2天专题设计 12天考 核 1天设计正文课程设计概述扩散连接的现状与发展前景扩散连接的现状与发展前课程设计相关材料关于Ti-6Al-4V和不锈钢304钛合金与不锈钢连接的现实意义2本课程设计的目的及意义课程设计内容扩散连接的基本概念及特征扩散连接的基本概念扩散焊的工艺特点扩散焊的焊接工艺参数扩散焊的基本原理及扩散机理扩散焊的基本原理扩散焊的扩散机理中间层金属扩散连接中间层的作用中间层的选择扩散连接相关公式及推导费克第一定律和第二定律扩散系数D的公式及推导计算原理及作图过程4.3.1扩散系数D的计算过程4.3.2同一温度不同时间各元素间扩散距离与C/Cs的关系4.3.3同一时间不同温度各元素间扩散距离与C/Cs的关系（三）结果分析工艺参数（温度、时间）对元素扩散的影响温度对元素扩散的影响时间对元素扩散的影响中间层元素的影响结论参考文献一、课程设计任务（Ti-6Al-4V/V+Cu/不锈钢304）（上）二、设计正文（一）课程设计概述1扩散连接的现状与发展前景1.1扩散连接的现状与发展前景扩散连接是物化性能差别较大的异种材料连接理想的制造工艺，是当前连接领域的前沿和热点之一[1]。钛合金与不锈钢的复合构件在航天、石油化工、核工业等领域都有很广阔的的应用前景[2,3]。但是用传统的熔焊来连接这两种材料时，容易形成成分不均匀、应力集中 以及脆性的金属间化合物，使接头强度下降[4]。扩散焊法能够解决熔焊中的问题，因而在钛合金与不锈钢的连接中受到重视。用锻焊方法连接纯铁和低碳钢已有很长的历史，中世纪著名的的“大马士革剑”就是用锻焊制造的。自20世纪的20至30年代以来，随着航天、电子和原子能等工业技术的发展，扩散连接技术获得了飞速的发展。在发达国家，扩散连接在尖端科学技术部门起着日益重要的作用，是异种金属材料，耐热合金和新材料（如陶瓷、复合材料、金属间化合物材料）连接的主要方法之一。我国20世纪50年代末期才开始对扩散连接方法进行研究，20世纪70年代又开始了专用扩散焊机的开发。目前，大型超高真空扩散焊机、钛——陶瓷静电加速管和钛合金飞机构件等产品的试制成功标志着我国扩散连接已发展到一个较高的水平。但在研究和应用广度上与发达国家相比仍有较大差距。1.2课程设计相关材料1.2.1 关于Ti-6Al-4V和不锈钢304钛合金TI-6AL-4V是α+β的双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金；α钛合金的切削加工性最好，α+β钛合金次之，β钛合金最差。α钛合金代号为TA，β钛合金代号为TB，α+β钛合金代号为TC。钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛[7]。304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不锈钢。304含铬19%，含镍9%。 304是得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、昔通化工设备、核能等.304不锈钢化学成份 规格 C Si Mn P S Cr Ni（镍） Mo。1.2.2 钛合金与不锈钢连接的现实意义目前，钛合金与不锈钢焊接的主要困难是在接头中易形成硬脆的金属间化合物。钛合金与不锈钢扩散连接的研究与应用目前仍未成熟，但工艺的不断改进以及新方法的,应用展现出了良好的工程应用效果。扩散焊能够实现同种或异种材料的结合，特别是对性能差异大，相互间易产生金属间化合物的异种材料，具有更突出的优势[6]。2本课程设计的目的及意义本课程设计主要研究扩散焊参数的优化设计，不仅牵涉到扩散焊的基本原理和相关材料的性能，而且相关的研究方法和实用工具，实现了本科生阶段学习体系从理论到实践的转变，特别是对进一步的研究学习得到了很好的锻炼。另外，本课