陶瓷基复合材料辅助脉冲电流液相扩散连接的界面反应及接头强化机制

金属学报, 2015, 51(9): 1129-1135. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00100

陶瓷基复合材料辅助脉冲电流液相扩散连接的界面反应及接头强化机制

1.江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室,镇江,212003

2.镇江技师学院,镇江,212000

3.江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室,镇江,212003

4.江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室,镇江,212003

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51175239),Jiangsu Provincial Research Foundation for Basic Research (No.BK2011494) and College Natural Science Foundation of Jiangsu Province (No.11KJA430005) 国家自然科学基金项目51175239,江苏省科技计划项目BK2011494和江苏省高校自然科学研究项目11KJA430005资助

关键词： Ti(C,N)-Al2O3 , 液相扩散连接 , 辅助脉冲电流 , 界面反应 , 接头强化

INTERFACIAL REACTION AND STRENGTHENING MECHANISM OF CERAMIC MATRIX COMPOSITE JOINTS USING LIQUID PHASE DIFFUSION BONDING WITH AUXILIARY PULSE CURRENT

Keywords： Ti(C,N)-Al2O3 , liquid phase diffusion bonding , auxiliary pulse current , interfacial reaction , joint strengthening

采用Cu-Zr箔/Cu箔/Cu-Zr箔中间层对Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料进行了液相扩散连接实验,研究了辅助脉冲电流对元素扩散、界面反应产物及接头强化机制的影响.结果表明,液相扩散连接过程中辅助脉冲电流条件下可以在较低的焊接温度和较短的焊接时间内实现更高的接头强度.辅助脉冲电流液相扩散连接工艺显著改变了Zr和Cu在Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料和钎缝中的扩散行为,减少Zr的活性,抑制其与Al2O3陶瓷颗粒发生激烈的化学反应.辅助脉冲电流可以抑制陶瓷颗粒相溶解进入焊缝以及界面扩散过渡层和Zr-Cu反应层的厚度,确保焊缝强化以及界面强化,这是辅助脉冲电流液相扩散连接接头具有较高强度水平的关键所在.

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