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核聚变与等离子体物理 2020年第2期40卷 155-161页

作者：高庆然王纪超王万景王兴立耿祥陈镇李强谢春意罗广南中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 深圳大学新能源研究中心深圳518060

针对CFETR水冷包层流道钢构件热等静压制备时易变形压塌问题,利用单轴扩散焊设备开展了焊接工艺参数优化试验。在此基础上,重新设计了流道焊接界面位置和尺寸,用两步热等静压扩散焊法制备出了流道变形可控的平板型第一壁钢构件模块。优... 详细信息

针对CFETR水冷包层流道钢构件热等静压制备时易变形压塌问题,利用单轴扩散焊设备开展了焊接工艺参数优化试验。在此基础上,重新设计了流道焊接界面位置和尺寸,用两步热等静压扩散焊法制备出了流道变形可控的平板型第一壁钢构件模块。优化试验表明,低活化钢试样的固相扩散焊温度需高于950℃,焊后经过760℃/60min回火热处理试样力学性能可以得到有效回复。

关键词： CFETR水冷包层流道成形热等静压扩散焊单轴扩散焊

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中间层厚度对P/M TC4-GCr15扩散焊接头强度的影响

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宇航材料工艺 2009年第4期39卷 47-51页

作者：郎泽保吕宏军王亮航天材料及工艺研究所北京100076

采用不同厚度的电镀镍作为中间层,在900℃、4h和150MPa压力的热等静压条件下,使用TC4预合金粉末和GCr15轴承钢制备了钛钢扩散焊接头。利用光学显微镜、扫描电镜、XRD和机械拉伸对接头进行了测试和分析。结果表明:当没有添加中间层时,接... 详细信息

采用不同厚度的电镀镍作为中间层,在900℃、4h和150MPa压力的热等静压条件下,使用TC4预合金粉末和GCr15轴承钢制备了钛钢扩散焊接头。利用光学显微镜、扫描电镜、XRD和机械拉伸对接头进行了测试和分析。结果表明:当没有添加中间层时,接头的强度达到了564MPa;当添加了中间层且中间层的厚度为150μm时,接头的强度最高,为502MPa。中间层过厚或者过薄,都会导致接头强度的下降。

关键词：中间层厚度接头强度热等静压扩散焊粉末钛合金TC4 GCr15轴承钢

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钼基难熔合金与镍基高温合金扩散连接研究

钼基难熔合金与镍基高温合金扩散连接研究

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作者：郑天明兰州理工大学

学位级别：硕士

由于航空工业发展对高温结构件的需求日益增进,将高熔点、高强度的钼合金与耐高温、耐腐蚀的镍基高温合金GH4099无变形连接具有实际意义,既能改善钼合金脆性较大问题,使接头具有良好的综合力学性能,又能提高焊接接头高温强度,拓宽服役... 详细信息

由于航空工业发展对高温结构件的需求日益增进,将高熔点、高强度的钼合金与耐高温、耐腐蚀的镍基高温合金GH4099无变形连接具有实际意义,既能改善钼合金脆性较大问题,使接头具有良好的综合力学性能,又能提高焊接接头高温强度,拓宽服役领域。扩散连接具有焊接变形小、可焊范围广的特点。由于两种材料物理性能差异较大,传统熔焊方法难以实现有效连接,因此借助Gleeble热模拟机先对小尺寸试样进行焊接性研究,选择适宜的中间过渡层,然后通过热等静压设备对大尺寸构件连接实现工业化生产。本文主要研究添加Cu中间层对Mo10Cu合金与GH4099合金扩散连接;添加Ag Cu Ti、Ti Zr Cu Ni、Ni Cr Si B、B-Ni2钎料以及Nb+Ni中间层对钼铪碳(MHC)合金与GH4099合金连接。通过接头组织、元素扩散情况探究中间层和温度变化对焊接接头力学性能的影响,以得到最佳中间层类型及焊接工艺参数。通过物理气相沉积(PVD)Cu膜在Mo10Cu表面实现了Mo10Cu与GH4099的热等静压扩散连接,焊缝主要为铜镍固溶体和纯铜,接头力学性能良好。分析发现,Mo10Cu中10%的铜含量对焊接性有较大影响,Cu(母材)-Cu(中间层)的有效扩散是实现连接的主要原因,中间层厚度控制着铜镍固溶体的形成,影响着接头力学性能。试验表明,PVD Cu膜做中间层不能实现MHC与GH4099的连接,因此通过添加合金箔片对其进行试焊。当采用Ag Cu Ti中间层连接GH4099与MHC时,Ag Cu Ti中间层焊接温度低,元素向两侧母材扩散不明显,同时还有脆性相TiNi聚集,导致接头强度极低。采用Ti Zr Cu Ni中间层扩散连接MHC与GH4099,焊接温度对接头力学性能影响较大,在950℃保温10min时,接头剪切强度最高,为76 MPa,焊缝中存在的裂纹是接头失效的主要原因。Ni Cr Si B箔片做中间层时,热等静压(HIP)不能实现GH4099/MHC的扩散连接,主要原因是接头Mo Ni脆性金属件化合物长大严重。Ni Cr Si B箔片做中间层通过热模拟机连接GH4099/MHC,焊缝成型较好,Mo Ni金属件化合物得到了有效抑制,接头剪切强度最高可达116 MPa。剪切试验发现接头失效主要发生在MHC基体处,少部分发生在中间层处。对MHC与GH4099进行真空感应钎焊,主要成分与Ni Cr Si B箔片相近的B-Ni2焊膏作为钎料。焊缝由等温凝固区和非等温凝固区组成,等温凝固区为镍基固溶体,非等温凝固区主要为NiB和NiSi,在靠近MHC侧界面也出现了Mo Ni脆性相。针对焊接结构件服役温度较高,引入Nb+Ni中间层旨在提高接头高温强度。采用分步扩散焊的方法先将Nb与MHC在1300℃扩散连接,然后通过添加纯Ni中间层在1000℃实现(MHC-Nb)/Ni/GH4099热等静压扩散连接。虽然Nb与Mo无限固溶,但所需元素扩散激活能较大,在1300℃焊接时MHC/Nb接头剪切强度仅41 MPa。Nb/Ni/GH4099连接良好,在1000℃下保温1h焊接接头抗拉强度可达260 MPa。因此,提高MHC-Nb扩散连接的强度是整个接头强度提升的关键。

关键词： Mo10Cu MHC合金 GH4099合金热模拟扩散焊热等静压扩散焊

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聚晶金刚石复合片焊接研究

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珠宝科技 2003年第1期15卷 13-17页

作者：邱惠中薛淡之辛绍文中国运载火箭技术研究院老科技工作者协会焊接室

研究了单向加压扩散焊和热等静压扩散焊两种焊接工艺 ,在较低温度下 (6 80℃ ) ,实现了聚晶金刚石复合片与碳化钨支柱的高强度连接 (接头抗剪强度 ζb≈ 5 0 0 MPa) ,满足了 PDC钻头的使用要求。

关键词：单向加压扩散焊热等静压扩散焊焊接工艺聚晶金刚石复合片 PDC钻头油田

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