检索结果-南通市图书馆

瞬时液相连接工艺对Mar-M247镍基高温合金接头组织及性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

瞬时液相连接工艺对Mar-M247镍基高温合金接头组织及性能的影响

作者：刘铭灿重庆大学

学位级别：硕士

Mar-M247铸态镍基高温合金,具有优良的热稳定性、抗氧化和抗腐蚀性能,是航空、能源等领域燃气轮机高温部件选用的关键材料。由于制造、修复等工艺的需要,常常需要对其进行焊接。现行的熔焊工艺所获得的焊接接头常出现焊接裂纹及其他焊... 详细信息

Mar-M247铸态镍基高温合金,具有优良的热稳定性、抗氧化和抗腐蚀性能,是航空、能源等领域燃气轮机高温部件选用的关键材料。由于制造、修复等工艺的需要,常常需要对其进行焊接。现行的熔焊工艺所获得的焊接接头常出现焊接裂纹及其他焊接缺陷,且焊接工艺周期很长,焊接效率低。为了解决这些问题,本文对Mar-M247镍基高温合金进行了瞬时液相连接工艺研究。本文分别采用自制的Ni-Cr-Co-W-Ta-B非晶钎料和商业的Ni-Cr-B非晶钎料作为中间层,对Mar-M247试样进行瞬时液相连接,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对获得的试样接头进行显微组织分析,利用维氏硬度计和拉伸试验机对试样进行力学性能测试,研究了瞬时液相连接工艺对Mar-M247镍基高温合金接头的组织及性能的影响。在采用Ni-Cr-Co-W-Ta-B非晶钎料为中间层对Mar-M247进行瞬时液相连接时,采用的连接温度为1090℃、1120℃、1150℃和1180℃,保温时间为1min、60 min、120 min和240min。当连接温度为1150℃保温时间为240min时,连接接头完成了等温凝固,接头由等温凝固区,扩散影响区和基体区组成,非等温凝固区消失。接头的力学性能测试结果表明,在焊缝中心线处的γ相固溶体处取得最小硬度值297.0HV。当拉伸强度为443.0MPa,连接接头发生断裂,拉伸断裂发生在焊缝中心线附近,断口形貌表现为韧性断裂。在采用Ni-Cr-B非晶钎料为中间层对Mar-M247进行瞬时液相连接时,采用的连接温度为1090℃、1120℃、1150℃和1180℃,保温时间为1min、10 min、30 min和60min。接头在1150℃保温60min时完成了等温凝固。在此工艺条件下,接头的力学性能测试结果表明,接头的最小硬度值为259.6HV,出现在焊缝中心线处的γ相固溶体。连接接头的极限抗拉强度为845.0MPa,屈服强度为713.0MPa,延伸率是11.5%,拉伸断裂发生在母材上,断口形貌表现为韧性断裂。保持连接温度和保温时间不变,Ni-Cr-Co-W-Ta-B钎料比Ni-Cr-B钎料含有更多的基体合金元素,其复杂的互扩散导致了采用Ni-Cr-Co-W-Ta-B钎料为中间层的瞬时液相连接接头的等温凝固速率更低,其完成等温凝固所需的时间更长。保持中间层和保温时间不变,随着连接温度的升高,接头组织和性能先升高,后降低。在连接温度为1150℃时均达到最佳。保持中间层和连接温度不变,随着保温时间的增加,非等温凝固区逐渐转变为等温凝固区,降熔元素B逐渐从中间层向基体扩散,最后在扩散影响区内形成硼化物析出相。通过瞬时液相连接动力学模型计算出的完成等温凝固所需要的时间与实验获得的完成等温凝固所需要的时间相差较大。在理论模型中,完成等温凝固所需的时间主要取决于降熔元素B的扩散率,而B的扩散率主要由温度而决定。通过实验分析,温度不仅影响扩散率,也同步影响浓度梯度、固溶度。同时,基体合金元素与B的互扩散以及晶界沉淀都会影响B的扩散系数。

关键词： Mar-M247镍基高温合金瞬时液相连接等温凝固显微组织力学性能

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

双温工艺瞬时液相连接T91钢

中国电力 2007年第10期40卷 9-12页

作者：傅敏王学刚李辛庚山东电力研究院锅炉压力容器检验中心山东济南250002

采用双温工艺进行了T91钢的瞬时液相连接,研究了其与传统单温工艺下接头组织、成分分布的差别。结果表明,1230℃接头组织不同于母材,连接界面为非平面状;1260℃接头连接区域变窄,晶粒粗大,并出现了小的孔洞,仍存在连接界面;1260～1230... 详细信息

采用双温工艺进行了T91钢的瞬时液相连接,研究了其与传统单温工艺下接头组织、成分分布的差别。结果表明,1230℃接头组织不同于母材,连接界面为非平面状;1260℃接头连接区域变窄,晶粒粗大,并出现了小的孔洞,仍存在连接界面;1260～1230℃双温工艺接头晶粒变小,组织连续均匀生长。接头拉伸断在母材,弯曲180°不断,性能达到母材水平。双温工艺打破了传统单温工艺的平衡凝固过程,消除了平衡结晶产生的平直界面,实现了无界面连接。

关键词： T91钢瞬时液相连接双温工艺

Inconel 718高温合金瞬时液相连接及焊后热处理工艺与机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Inconel 718高温合金瞬时液相连接及焊后热处理工艺与机理研究

作者：张贤坤重庆大学

学位级别：硕士

Inconel 718镍基高温合金,具有良好的抗氧化性能、耐腐蚀性能、高的拉伸强度和蠕变性能。本文结合发动机机匣密封件的实际需求,分别以50μm厚的BNi-1a和BNi-2镍基钎料作为中间层合金,在1150°C不同保温时间下对Inconel718合金进行瞬时... 详细信息

Inconel 718镍基高温合金,具有良好的抗氧化性能、耐腐蚀性能、高的拉伸强度和蠕变性能。本文结合发动机机匣密封件的实际需求,分别以50μm厚的BNi-1a和BNi-2镍基钎料作为中间层合金,在1150°C不同保温时间下对Inconel718合金进行瞬时液相连接,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等方法对所获得的接头进行显微组织分析,利用维氏硬度计和拉伸试验机对接头进行力学性能测试,研究了中间层材料中Cr含量和瞬时液相连接工艺参数对接头显微组织和力学性能的影响规律。并对以BNi-2作为中间层得到的接头进行焊后热处理,研究了焊后热处理工艺对接头界面结构、显微组织以及力学性能的影响规律。以BNi-1a作为中间层对Inconel 718合金进行瞬时液相连接,采用的连接温度为1150°C,保温时间为1 min、10 min、20 min、30 min、60 min、120 min、180 min和240 min。当保温时间小于240 min时,接头没有完成等温凝固,接头界面结构分为四个明显不同的区域,即非等温凝固区、等温凝固区、扩散影响区和基体母材。非等温凝固区由富Cr硼化物、富Ni硅化物和富Ni-Nb硼化物等金属间化合物组成。等温凝固区由镍基固溶体组成。扩散影响区由不同形态的硼化物组成。当保温时间为240 min时,接头完成了等温凝固,焊缝中的金属间化合物全部溶解,非等温凝固区消失,接头由等温凝固区,扩散影响区以及基体母材组成。接头的力学性能测试结果表明,接头的剪切强度随保温时间的延长而增加,在保温240min时得到最大的剪切强度值367.5 MPa。以BNi-2作为中间层对Inconel 718合金进行瞬时液相连接,采用的连接温度为1150°C,保温时间为1 min、10 min、20 min、30 min和60 min。当保温时间为20 min时,接头完成了等温凝固。接头的力学性能测试结果表明,接头的剪切强度随保温时间的延长先增加后减少,在保温20 min时得到最大的剪切强度值389.4MPa。中间层BNi-1a比BNi-2含有更多的Cr元素,中间层中较高的Cr含量会提高中间层的熔点以及抑制降熔点元素向母材扩散。因此,在相同的瞬时液相连接工艺条件下,以BNi-1a作为中间层对Inconel 718合金进行瞬时液相连接时,其完成等温凝固所需的时间更长。保持中间层和连接温度不变,随着保温时间增加,扩散影响区析出的化合物数量越少,分布越均匀,尺寸越细小;焊缝宽度、扩散影响区厚度、等温凝固区宽度和晶粒尺寸越大;等温凝固区的平均硬度、扩散影响区的峰值硬度和母材的平均硬度越小。为了进一步优化连接质量,对以BNi-2钎料作中间层连接的接头进行焊后热处理。发现接头经固溶处理后,接头原来存在的非等温凝固区消失,在等温凝固区内析出了Ni-Si-Nb三元化合物,且保温时间越长,析出的化合物越多。接头经固溶+时效处理后,等温凝固区会析出相同形状以及分布相似的Ni-Si-Nb三元化合物,但化合物中Nb的含量会减少。母材和焊缝区域在时效过程中会析出细小的γ"相。固溶处理对接头强度的影响与接头原始微观组织有关,保温时间短的接头,其焊缝区域有非等温凝固区,固溶处理后非等温凝固区消失,析出的Ni-Si-Nb三元化合物较少,接头强度增加;保温时间长的接头经固溶处理后,等温凝固区晶粒长大,析出Ni-Si-Nb三元化合物增多,接头强度降低。固溶+时效处理对接头强度提升效果明显,保温1 min的接头经固溶+时效处理后其剪切强度由202.7 MPa提高到693.3 MPa。固溶处理使母材和焊缝区域的硬度均降低,而固溶+时效处理使母材和焊缝区域的硬度均增加。

关键词： Inconel 718镍基高温合金瞬时液相连接焊后热处理显微组织力学性能

用于MS-SOFC的不锈钢瞬时液相连接研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

用于MS-SOFC的不锈钢瞬时液相连接研究

作者：郑沐湜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

金属支撑型燃料电池（MS-SOFC）是第三代燃料电池,采用金属作为阳极支撑体,有效地降低了电池的工作温度,具有十分广阔的应用前景。但是其连接问题制约了工业化应用,所以本文开发了一种基于Sn中间层的瞬时液相连接方法,满足其低温连接高... 详细信息

金属支撑型燃料电池（MS-SOFC）是第三代燃料电池,采用金属作为阳极支撑体,有效地降低了电池的工作温度,具有十分广阔的应用前景。但是其连接问题制约了工业化应用,所以本文开发了一种基于Sn中间层的瞬时液相连接方法,满足其低温连接高温使用的需求。为了保护铁素体不锈钢,同时为了连接需要,利用电镀方法在铁素体不锈钢表面制备镍层,并观察其表面三维片状形貌,分析了电镀镍层的物相。探究了工艺参数的影响:随着电镀时间的增加,镀层厚度也随之呈线性增加,电镀时间为7min时电镀镍层均匀致密,适合进行瞬时液相连接。为了提高镀层结合强度,随后对其进行了热处理,热处理温度在400℃以上时镀层的片状形貌发生明显变化;热处理时间在1h以上时镀层结构发生粗化变形乃至消失。因此后续试验中选择电镀时间为7min;热处理温度为400℃,保温时间为1h。采用纯Sn中间层对电镀Ni的Crofer铁素体不锈钢进行了瞬时液相连接,并且在400℃,60min的参数形成了Ni3Sn4化合物接头。对连接接头进行SEM形貌观察,随后进行线扫描分析;使用透射电子显微镜观察形貌,同时对其进行衍射斑点分析,计算确认反应产物为Ni3Sn4,中间产物为Ni3Sn2。探究了工艺参数对连接接头的影响:控制连接温度为300℃改变保温时间,发现保温时间60min的接头质量最佳,此时化合物层厚度超过10μm;控制保温时间为60min改变连接温度,发现连接温度400℃的接头质量最佳。对Fe、Ni、Sn之间的元素扩散以及金属间化合物的形成机制进行了探究。采用ABAQUS有限元分析软件对不同连接温度及不同工作温度下的接头进行表征,探究了连接温度和工作温度对接头残余应力的影响规律。随着连接温度的增加,连接接头的残余应力随之线性增加;随着工作温度的升高,连接接头中的残余应力也不断增加。

关键词：金属支撑型SOFC 铁素体不锈钢电镀镍瞬时液相连接有限元分析

中间层厚度对H62黄铜精密构件瞬时液相连接的影响

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电子机械工程 2016年第3期32卷 46-48页

作者：冯展鹰曹慧丽刘洪斌南京电子技术研究所江苏南京210039

瞬时液相(Transient Liquid Phase,TLP)连接是利用中间层材料与母材的冶金反应产生液相实现的,它可以弥补常规毛细钎焊的某些缺陷。文中采用Ag作为中间层进行了H62的瞬时液相连接,得到了性能优良的接头。试验结果表明:中间层厚度对瞬时... 详细信息

瞬时液相(Transient Liquid Phase,TLP)连接是利用中间层材料与母材的冶金反应产生液相实现的,它可以弥补常规毛细钎焊的某些缺陷。文中采用Ag作为中间层进行了H62的瞬时液相连接,得到了性能优良的接头。试验结果表明:中间层厚度对瞬时液相连接质量影响很大。当Ag中间层厚度为6μm时,液相量合适,形成的少量液相在压力作用下填满钎缝,获得了良好的接头瞬时液相连接组织,同时实现了圆角尺寸的控制,减小了接头变形。

关键词： H62黄铜瞬时液相连接 Ag中间层

TP304H/12Cr1MoV异种钢管的瞬时液相扩散连接

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

焊接学报 2006年第2期27卷 97-101页

作者：井晓天陈思杰卢俊峰李辛庚西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 山东电力研究院济南250002

用FeN iCrS iB(A)合金作中间层,氩气保护,对12Cr1MoV珠光体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管进行了瞬时液相扩散连接。用正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了TLP连接接头的显微组织、断口形貌、力学性能和元素分布... 详细信息

用FeN iCrS iB(A)合金作中间层,氩气保护,对12Cr1MoV珠光体耐热钢和TP304H奥氏体不锈钢管进行了瞬时液相扩散连接。用正交试验的方法研究了工艺参数对接头组织和性能的影响,分析了TLP连接接头的显微组织、断口形貌、力学性能和元素分布,确定出了合适的连接工艺参数。研究结果表明,连接温度1 240℃,等温凝固时间3 m in,压力4 MPa时,接头的强度最高达到590 MPa,其断口呈韧性断裂特征。

关键词： TP304H/12Cr1 MoV 异种钢管瞬时液相连接显微组织

20钢管高温钎焊与瞬时液相扩散焊接组织与性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

焊接学报 2005年第5期26卷 56-60页

作者：王学刚严黔李辛庚山东电力高等专科学校特种焊接与新材料重点实验室济南250002

采用镍基钎料BN i2和自主研制的铁镍基中间层合金进行了20钢管的焊接试验,以扫描电镜、能量散射X射线和电子探针分析了它们的焊缝组织形貌、成分分布以及焊接性能之间的差异。结果表明,采用镍基钎料BN i2高温钎焊20钢管,接头组织为典型... 详细信息

采用镍基钎料BN i2和自主研制的铁镍基中间层合金进行了20钢管的焊接试验,以扫描电镜、能量散射X射线和电子探针分析了它们的焊缝组织形貌、成分分布以及焊接性能之间的差异。结果表明,采用镍基钎料BN i2高温钎焊20钢管,接头组织为典型的N i固溶体钎缝特征,与母材组织存在明显的钎缝界限,接头区成分分布不均匀且有S i脆性相存在,接头无韧性;采用铁镍基中间层瞬时液相扩散焊接20钢管,可获得与母材相似并连续的接头组织,接头成分分布均匀且无S i脆性相生成,接头强度、韧性均达到母材水平,其性能远远高于高温钎焊。

关键词： 20钢管钎焊瞬时液相连接力学性能