SiC_f/SiC复合材料与GH188高温合金的钎焊工艺及机理研究
发布时间：2025-05-29 04:01
SiC_f/SiC复合材料具有抗氧化、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优点,是一种非常有潜力应用于高温、氧化等苛刻环境下的材料。在航空发动机应用中涉及与GH188钴基高温合金的连接,但是这两种材料的连接存在热膨胀系数差异大、界面反应复杂、接头耐热性不足等问题。基于这些问题,本文先采用AgCuTi活性钎料对两种材料进行焊接,再通过添加Cu、Mo、Nb作为中间层用于阻隔高温合金元素,并缓解应力。最后,本文在钎料中加入Pd粉来提高钎料的熔点,在钎料中添加Mo元素进一步提高接头强度。本文研究了不同Ti含量的AgCuTi钎焊SiC_f/SiC自身。对比分析后采用Au Cu2.7wt.%Ti钎料钎焊SiC_f/SiC与GH188,研究了连接温度对接头组织与力学性能的影响。结果表明,影响接头强度的原因是Co、Cr、Ni等高温合金中活性元素的扩散后在接头中过度反应,剪切断口均在SiC_f/SiC复合材料侧。由于接头产生缺陷的主要原因是Co、Cr、Ni等高温合金中活性元素与Si、C之间的过度反应及线膨胀系数差距较大带来的应力。所以在钎焊时加入Cu、Mo、Nb作为中间层。探究了连接温度、中间层材料、中间层厚...
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金的焊接性分析
1.3 国内外在该方向的研究现状及分析
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 材料及试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 SiCf/SiC复合材料
2.1.2 GH188钴基高温合金
2.1.3 钎料
2.2 连接设备与工艺
2.2.1 试验设备
2.2.2 连接工艺
2.3 微观组织分析与性能测试
2.3.1 微观组织及表面形貌分析
2.3.2 力学性能测试
第3章 AgCuTi钎料连接SiCf/SiC复合材料与GH188合金
3.1 引言
3.2 AgCuTi钎料在SiCf/SiC复合材料表面的润湿性
3.3 AgCuTi钎焊SiCf/SiC复合材料接头界面及组织分析
3.4 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊界面组织分析
3.4.1 Ti含量对钎焊接头微观组织的影响
3.4.2 工艺参数对钎焊接头微观组织的影响
3.4.3 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头典型界面结构
3.5 SiCf/SiC复合材料钎焊界面反应热力学分析
3.6 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头力学性能分析
3.6.1 钎焊接头的剪切性能分析
3.6.2 钎焊接头的断口形貌分析
3.7 本章小结
第4章 中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188合金钎焊接头微观组织与力学性能的影响
4.1 引言
4.2 Cu箔中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头的影响
4.2.1 Cu箔厚度对界面组织的影响
4.2.2 连接温度对接头组织的影响
4.2.3 钎焊接头力学性能分析
4.3 Mo箔中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头的影响
4.3.1 Mo箔厚度对界面组织的影响
4.3.2 连接温度对接头组织的影响
4.3.3 钎焊接头力学性能分析
4.4 Nb箔中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头的影响
4.4.1 Nb箔厚度对界面组织的影响
4.4.2 连接温度对接头组织的影响
4.4.3 钎焊接头力学性能与断口分析
4.5 本章小结
第5章 复合钎料对SiCf/SiC复合材料与GH188合金钎焊接头微观组织与力学性能的影响
5.1 引言
5.2 添加Pd粉对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金接头组织的影响
5.2.1 添加Pd粉对AgCuTi钎料熔点的影响
5.2.2 AgCuTi+Pd钎焊SiCf/SiC复合材料接头组织分析
5.2.3 Pd粉含量对钎焊接头微观组织的影响
5.2.4 Pd粉尺寸对钎焊接头微观组织的影响
5.2.5 连接温度对钎焊接头微观组织的影响
5.3 添加Mo粉对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金界面组织影响
5.3.1 AgCuTi+Mo钎焊SiCf/SiC复合材料接头组织分析
5.3.2 Mo粉含量对钎焊接头微观组织的影响
5.3.3 连接温度对钎焊接头微观组织的影响
5.3.4 钎焊接头力学性能分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：4048693
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金的焊接性分析
1.3 国内外在该方向的研究现状及分析
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 材料及试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 SiCf/SiC复合材料
2.1.2 GH188钴基高温合金
2.1.3 钎料
2.2 连接设备与工艺
2.2.1 试验设备
2.2.2 连接工艺
2.3 微观组织分析与性能测试
2.3.1 微观组织及表面形貌分析
2.3.2 力学性能测试
第3章 AgCuTi钎料连接SiCf/SiC复合材料与GH188合金
3.1 引言
3.2 AgCuTi钎料在SiCf/SiC复合材料表面的润湿性
3.3 AgCuTi钎焊SiCf/SiC复合材料接头界面及组织分析
3.4 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊界面组织分析
3.4.1 Ti含量对钎焊接头微观组织的影响
3.4.2 工艺参数对钎焊接头微观组织的影响
3.4.3 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头典型界面结构
3.5 SiCf/SiC复合材料钎焊界面反应热力学分析
3.6 SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头力学性能分析
3.6.1 钎焊接头的剪切性能分析
3.6.2 钎焊接头的断口形貌分析
3.7 本章小结
第4章 中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188合金钎焊接头微观组织与力学性能的影响
4.1 引言
4.2 Cu箔中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头的影响
4.2.1 Cu箔厚度对界面组织的影响
4.2.2 连接温度对接头组织的影响
4.2.3 钎焊接头力学性能分析
4.3 Mo箔中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头的影响
4.3.1 Mo箔厚度对界面组织的影响
4.3.2 连接温度对接头组织的影响
4.3.3 钎焊接头力学性能分析
4.4 Nb箔中间层对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金钎焊接头的影响
4.4.1 Nb箔厚度对界面组织的影响
4.4.2 连接温度对接头组织的影响
4.4.3 钎焊接头力学性能与断口分析
4.5 本章小结
第5章 复合钎料对SiCf/SiC复合材料与GH188合金钎焊接头微观组织与力学性能的影响
5.1 引言
5.2 添加Pd粉对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金接头组织的影响
5.2.1 添加Pd粉对AgCuTi钎料熔点的影响
5.2.2 AgCuTi+Pd钎焊SiCf/SiC复合材料接头组织分析
5.2.3 Pd粉含量对钎焊接头微观组织的影响
5.2.4 Pd粉尺寸对钎焊接头微观组织的影响
5.2.5 连接温度对钎焊接头微观组织的影响
5.3 添加Mo粉对SiCf/SiC复合材料与GH188 合金界面组织影响
5.3.1 AgCuTi+Mo钎焊SiCf/SiC复合材料接头组织分析
5.3.2 Mo粉含量对钎焊接头微观组织的影响
5.3.3 连接温度对钎焊接头微观组织的影响
5.3.4 钎焊接头力学性能分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：4048693
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