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W-Cu复合材料作为一种新型材料,具有优异的综合性能,在高新技术产业中,作为高温材料得到广泛应用。为进一步开拓其应用领域,将W-Cu复合材料与不锈钢连接成复合件。Ni基钎料作为高温填充材料,具有良好的高温性能,可有效的提高复合件的综合性能。因而本课题在理论研究的基础上,利用改进型Ni基急冷钎料来实现W-Cu复合材料与1Cr18Ni9不锈钢的钎焊连接。本课题采用三种不同成分Ti的改进型NiCrSiBFe-Ti急冷钎料和三种不同成分Zr的改进型NiMnSiCu-Zr急冷钎料对W-Cu/1Cr18Ni9不锈钢进行真空钎焊连接;通过对钎料的合金成分、熔化特征、微观组织以及对W-Cu和不锈钢的润湿性进行研究;编制合理的钎焊工艺,分析钎缝区显微组织、元素分布和物相组成,接头剪切强度和断裂特征。揭示改进型Ni基急冷钎料实现W-Cu复合材料与不锈钢的连接机理。改进型NiCrSiBFe-Ti急冷钎料中添加适量的Ti可细化晶粒,抑制脆性化合物的形成,促进钎料对W-Cu复合材料和不锈钢的润湿性;钎料合金以?-Ni固溶体相为主,钎焊接头主要由?-Ni(Cu,Fe)、少量的硼化物和Ni3Si组成。Ti向W-Cu侧偏聚促进了Si、B元素向W-Cu中溶解与扩散;随着Ti含量的提升,W-Cu侧絮状组织层增厚。Ti含量为1.6%的改进型Ni基急冷钎料熔化区间为974℃~1023℃,在1040℃时表现出较优的润湿性,钎缝中脆性组织CrB最少,Cr2Ti析出作为强化相,促进固溶冶金反应,接头剪切强度最高,达到385MPa,断口出现较多的撕裂韧窝带、碎岩块以及错综复杂的解理平台;从脆性共晶相处开裂。断裂位于W-Cu侧钎缝区,以脆性断裂为主。改进型NiMnSiCu-Zr急冷钎料,活性元素Zr的添加,促进了Mn、Si、Ni与W-Cu复合材料的扩散与溶解,提高了钎料的溶解度以及与W-Cu复合材料的互溶性,促进了固溶冶金反应。Zr为0.8%时,钎料熔化范围为1004℃~1028℃,熔化区间最窄,以?-Ni固溶体和MnNi3相为主;在1020℃时,表现出较优的冶金性能,钎缝以?-Ni(Cu,Fe)和Cu(Mn)固溶体为主,以及少量的硅锰化合物、Ni7Zr2和Fe Zr2。随着Zr含量的增加,接头界面花纹状层增厚,提升了接头结合强度。在剪切应力的作用下,0.8%Zr断口呈小岩块镶嵌花样,脆性化合物相对较低,接头强度最高达到274MPa,断裂位于W-Cu侧钎缝区的脆性共晶相处,表现出脆性断裂特征。