论文部分内容阅读
本出站报告包括两部分的内容。第一部分进行了TiNi形状记忆合金与不锈钢瞬间液相扩散连接工艺和机理研究。采用Ag-Cu共晶箔做中间层,实现了TiNi形状记忆合金和不锈钢的瞬间液相扩散连接。分析和讨论了扩散连接温度、保温时间和连接压力对接头组织和性能的影响和作用机理,以及接头失效机制与接头微观组织特征之间的关系。在一定范围内,连接温度、连接时间和连接压力的增加有利于促进中间层原子向基体的扩散,接头获得较高的强度。在扩散连接温度860℃、保温40min、连接压力5psi的工艺条件下,接头最大抗剪强度为250MPa。对异种材料的瞬间液相连接过程和等温凝固动力学进行了讨论,建立了中间层等温凝固的非对称模型,认为由于中间层溶质原子在两种基体中的扩散系数不同,中间层液相等温凝固过程时两侧固—液界面迁移速率不同,导致等温凝固的非对称性。接头微观形貌和元素浓度分布曲线分析结果证明了TiNi形状记忆合金与不锈钢瞬间液相扩散连接存在明显的非对称性。
在第二部分中,制备了一种无钎剂超声钎焊镁合金用钎料并对接头性能进行了分析。根据Mg-Al-Zn元相图,确定了钎料基本成分,通过冶炼工艺获得了低熔点的Mg-Al-Zn钎料,可以保证在钎焊温度低于400℃的条件下进行镁合金中温钎焊。在超声作用下,钎料能够在镁合金母材表面很好地润湿。通过精密超声钎焊系统,采用超声钎焊方法,用自制的Mg-Al-Zn基钎料,在钎焊温度为380℃时,实现了镁合金AZ31B在大气中的无钎剂钎焊连接。超声时间、钎缝间隙对接头界面组织和结合强度有着明显的影响,在超声时间5s、钎缝间隙0.15mm的工艺条件下,接头能获得最大抗剪强度116MPa。并对超声振动作用下无钎剂钎焊机理进行了初步探讨,认为超声振动可以在液态钎料中产生“空化”现象,代替钎剂有效去除镁合金表面的氧化膜,促进钎料在母材润湿、填缝和形成致密接头。