导读:本文包含了电子束钎焊论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电子束,钎焊,合金,微观,化合物,铝合金,组织液。
电子束钎焊论文文献综述
李晓鹏[1](2017)在《Ni-25at%Si电子束区熔定向凝固增韧及其与Ti600的钎焊研究》一文中研究指出本文采用电子束区域熔炼技术制备了自增韧型Ni-25at%Si合金,并通过钎焊连接技术实现了其与Ti600的高质量连接。采用Marc有限元软件对Ni-25at%Si合金电子束区域熔炼过程的温度场进行了数值计算,获得电子束区域熔炼过程中熔区的温度分布规律,并以此为理论依据实现对Ni-25at%Si合金电子束区域熔炼过程的稳定控制;通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、激光共聚焦显微镜对自增韧型Ni-25at%Si合金组织及其与Ti600钎焊接头组织进行了分析;通过压缩强度、断裂韧性、剪切强度、纳米压痕和显微硬度分别对自增韧型Ni-25at%Si合金及其与Ti600钎焊接头的力学性能进行了评价。Ni-25at%Si合金的电子束区域熔炼过程分为两个阶段:1)形成稳定的熔区;2)移动熔区,完成熔炼。试验结果显示,由于Ni-25at%Si合金表面张力较低,试验过程中,难以实现熔区内部表面张力和重力的平衡,进而难以保持稳定;而Ni-25at%Si合金棒料热容量有限,试验过程中易造成熔区内部热量累积,使熔区内熔体表面张力发生动态变化,影响熔炼过程稳定性。基于温度-表面张力-熔区稳定性的内在关系,采用数值模拟的方法,对熔区内的温度场进行定量分析,获得维持熔区稳定的工艺参数;在此基础上,提出基于“束流衰减”的熔炼过程控制方法,消除熔炼过程热量累积的影响,获得稳定的熔炼过程。Ni-25at%Si合金的电子束区域熔炼试样的组织分析表明,电子束区熔试样分为过渡区、定向凝固区和淬火区3部分。当熔炼速率小于10mm/h时,区熔试样呈现由Niss、Ni_(31)Si_(12)和Ni_3Si组成的全片层组织;当熔炼速率大于10mm/h时,区熔试样呈现带有Ni_(31)Si_(12)枝晶相的近全片层组织。两种组织类型均有别于Ni-25at%Si合金平衡态的组织(Ni_3Si)。采用非平衡热力学计算方法和最高界面生长温度模型,计算得到形成全片层组织的临界生长温度,揭示了全片层状自增韧Ni-25at%Si合金的形成机制。对自增韧Ni-25at%Si合金的力学性能分析发现,10mm/h的熔炼速率制备的试样具有最优的综合力学性能,其压缩强度可达2576MPa,较原始母材提升550%,断裂韧性为35.9 MPa·m~(1/2),并且在压缩过程中将断后应变由原始组织的0提升至8%。在低熔炼速率下获得的全片层组织的断裂韧性明显高于高熔炼速率条件下得到的近全片层组织的断裂韧性。桥连增韧方式、裂纹偏转和界面剥离为断裂韧性提升的主要原因。对Ni-25at%Si和Ti600的钎焊特性研究表明,Ni-25at%Si/Ti600钎焊接头内部存在多种脆性金属间化合物。在弱工艺规范下,接头内部存在连续的Ti_2Ni层,恶化接头力学性能;在强工艺规范下,接头的Ni-25at%Si侧存在大量的孔洞,不利于钎焊接头质量的提升。钎焊接头内部的热应力的解析计算结果显示,Ti_2Ni层与Ti600母材界面附近残余应力最高,易导致接头开裂。基于影响钎焊接头质量的关键问题,采用Ti-Zr-Ni-Cu+B复合钎料,在弱工艺规范条件下,打破Ti_2Ni层连续性,降低Ti_2Ni层与Ti600母材界面附近残余应力,进而提升钎焊接头质量。通过引入B元素对钎焊过程进行冶金调控,使1213K/10min工艺条件下的Ni-25at%Si/Ti600钎焊接头的平均强度由44 MPa提升至84 MPa,并且接头内部无裂纹和孔洞出现,成功实现对Ni-25at%Si/Ti600钎焊接头质量的提升。此外,通过对添加B元素前后钎焊焊接头中主要元素Ti,Ni元素的活度系数及扩散系数的计算,从动力学角度阐明了B元素对钎焊接头界面结构的影响机制;通过对热应力的解析计算和剪切断口的试验分析,阐明了B元素对钎焊接头的强化机制。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-12-01)
王毅[2](2017)在《Ti/Al异种金属电子束熔钎焊重熔改性连接工艺研究》一文中研究指出钛合金铝合金作为航空航天领域主要用材,对于二者的结合使用对工业与科学技术发展有着重要意义,然而因为钛合金与铝合金的物理、化学性能有着较大差异,导致了二者的连接存在接头强度不高的问题。本文就接头强度提升方面提出了优化方法。熔钎焊接是钛铝异种金属连接的常规方法,其通过控制金属间化合物的方式能够获得较好的钛铝连接接头。本文基于熔钎焊接工艺提出了一种微区重构的连接强化工艺。该工艺利用钛合金与铝合金的高熔点差,通过在高熔点区域进行束流扫描,经固态传热达到接头微区重熔目的。实验结果表明这种接头连接强化工艺对钛铝焊缝金属间化合物层能够进行重熔改性,钛铝金属间化合物层的元素分布以及界面形态发生了改变,铝镁合金与TA2钛的异种连接接头拉伸强度可达165MPa,达到铝镁合金母材强度的75%,对比文中熔钎焊工艺得到的接头强度126MPa有了较为明显的提升。并且将该接头连接强度优化工艺应用至TC4钛合金与6061铝合金异种金属连接中,得到接头强度达184MPa,为6061铝合金母材强度的71%。将该优化工艺与搭接接头设计的钛合金铝合金异种金属连接配合,得到了接头力学性能表现优异,接头强度达196MPa,为铝母材强度的75.4%。文中对钛铝的熔钎焊连接接头界面以及使用接头强度优化工艺连接的接头界面分别进行了微观组织分析、XRD物相分析与EDS分析,XRD结果显示了接头物相有Ti3Al、Ti2Al、Ti5Al11、TiAl2、TiAl和TiAl3。文中还通过钛铝二元体系的Miedema模型,对界面各金属间化合物的生成焓进行了计算,同时对各金属间化合物的吉布斯自由能进行了计算分析,综合各分析结果,推测得到接头中的金属间化合物主要有Ti3Al、TiAl和TiAl3。线扫描成分分析结果显示了钛铝结合面处铝向钛扩散距离较钛向铝扩散距离要小的多,重熔后得到的接头钛铝金属间化合物层宽度约6微米。文中对接头力学性能表征结果显示了钛铝熔钎焊接头断口为明显脆断,且断面成分分析显示了断面处存在近似1:1的钛元素与铝元素;接头强度优化工艺后的接头断面存在较多位置出现韧窝,且韧窝处成分显示为>97%的铝元素。综以上分析结果,接头强度优化工艺对接头拉伸力学性能以及接头韧性都起到了一定的改善效果。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01)
李洪剑[3](2016)在《基于空间电子束热源的TA2纯钛/2024铝合金熔钎焊工艺及机理研究》一文中研究指出本文基于空间电子束热源对异种难焊金属TA2纯钛与2024铝合金进行了熔钎焊研究,分别研究了自熔钎焊和填丝熔钎焊过程中工艺参数对接头组织及力学性能的影响,通过优化工艺参数,接头成形良好,力学性能大幅提高。对于自熔钎焊,分别从铝侧电子束偏移量和焊接线能量两个方面进行研究。当束流偏移量为0.3 mm时,熔化的2024铝合金实现对TA2纯钛上表面的润湿铺展,同时限制了TA2纯钛的熔化,避免了大量脆性Ti-Al金属间化合物的形成,接头抗拉强度达到184 MPa。在此基础上,改变焊接速度对焊接线能量进行优化,从而严格控制了连接界面反应层的厚度。焊接线能量为74.3 J/mm时,反应层均匀分布约4μm,并在焊缝内生成针状化合物,对焊缝基体起到“钉扎”强化作用,接头强度达到189 MPa。鉴于自熔钎焊时,未能实现2024铝合金熔体对接头背面TA2纯钛的良好润湿铺展,引入填丝熔钎焊工艺来改善接头正反面的成形,并通过焊丝中的合金元素对连接界面结构进行调控。分别对焊接线能量、束流偏移量和接头间隙叁个工艺参数进行了优化研究。当线能量为90 J/mm时,接头正反面成形良好,提高了有效连接面积,接头强度达到209 MPa。当电子束束流对中时,利于熔化的焊丝向TA2母材和2024母材铺展,严格调整TA2熔化量以控制反应层,接头强度达到236 MPa。基于上述研究发现接头间隙为0 mm时,几乎未生成反应层,观察断口发现对接面是薄弱区域,通过调整接头间隙为0.4 mm时,接头对接面的反应层约2μm厚且分布均匀,并且在焊缝中生成了弥散分布的长条状和“H”型的TiAl3化合物,起到了强化作用,接头的强度为316 MPa。利用MSC.Marc有限元分析软件对TA2纯钛/2024铝合金电子束熔钎焊过程进行模拟,研究填丝熔钎焊对温度场和应力场的影响,通过模拟结果可以分析,电子束填丝熔钎焊方法可以改善温度场的分布,可以保持焊接过程中熔池尺寸基本不变,而且在焊接末端有效缓解热量聚集,从而避免尾部焊穿发生。焊缝区残余拉应力由自熔钎焊的370 MPa减小到填丝熔钎焊的210 MPa,减小焊后变形,提高接头强度。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)
陈永盛[4](2014)在《真空钎焊-电子束焊复合焊接技术在3A21铝合金机载冷板中的应用研究》一文中研究指出机载液冷冷板要求体积小、密封性和散热效率高。本文采用真空钎焊-电子束焊复合焊接技术实现了3A21铝合金冷板的焊接密封,在同等散热效率的前提下,为机载液冷冷板的进一步微型化提供新的焊接密封方案。(本文来源于《焊接技术》期刊2014年02期)
王亚荣,滕文华,余洋,张勇智[5](2013)在《钒合金与不锈钢异种金属的电子束熔钎焊(英文)》一文中研究指出钒基合金被认为是优良的聚变反应堆结构材料,为满足结构应用需求,提高经济性需要获得钒合金与不锈钢的双金属结构。利用高真空电子束熔钎焊连接钒合金(V-5Cr-5Ti)与抗氢不锈钢(HR-2),研究分析熔-钎焊接头的焊缝成型、微观组织与接头性能。结果表面,焊缝正面和焊缝背部成型均良好,接头结合区呈现出熔化-钎接的特点,在钒合金材料未发生熔化的前提下形成冶金结合。通过对两种金属液固反应的控制,在接头结合界面处形成了一个反应区,反应区在接头上部区域较宽,达到1 mm,底部较窄,仅为0.5 mm。在反应区内靠近钒合金一侧的金属化合物厚度与结构影响着接头的性能,在靠近钒合金一侧的界面处形成大于20μm厚的反应扩散层,在整个连接反应区内未发现金属间化合物的产生。接头的抗拉强度可以达到200MPa以上。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2013年S2期)
刘昕,唐振云,毛智勇[6](2013)在《TA15钛合金电子束焊和钎焊复合焊组织性能研究(英文)》一文中研究指出采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析等测试手段,对接头的微观组织形貌、元素成分分布和界面反应产物等进行了分析研究。并分别对复合焊接头和电子束焊接头的弯曲性能进行了比较分析。结果表明,在适当的工艺条件下,可以实现TA15钛合金T型接头的电子束和钎焊复合焊接。复合焊接中钎焊的接合主要是Cu、Ni元素的扩散和界面发生反应的综合结果。复合焊接头的弯曲性能和压缩性能与电子束焊接接头基本相当。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2013年S2期)
吴振中[7](2013)在《WC-Co硬质合金与钢电子束熔钎焊研究》一文中研究指出本文对30mm厚的WC-Co硬质合金与45钢电子束焊接进行了研究。WC-Co与45钢之间的电子束焊接性较差,焊后接头中极易出现裂纹缺陷。本文在综合考虑接头组织和应力的分析结果基础上,设计了用于WC-Co与45钢电子束焊接的填充层,以控制接头质量。借助于光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段,并结合数值模拟结果,对接头形成过程、接头裂纹产生原因及预置填充层的止裂机理进行了研究,并对接头组织转变过程进行了分析。WC-Co/45钢EBW接头与WC-Co/Ni-Fe/45钢EBW接头的形成过程基本相似,均是由熔点较低的45钢或填充层与45钢形成熔池,而后在WC-Co上润湿、铺展而形成的熔钎焊接头;且在WC-Co界面处形成了扩散反应层,保证了焊缝与WC-Co的有效冶金结合。WC-Co与45钢直接电子束焊接接头易产生宏观裂纹,接头组织和焊后接头残余应力是两个主要致裂因素。对接头组织分析结果表明,WC-Co/45钢EBW接头焊缝区组织主要由马氏体、残余奥氏体及“鱼骨状”Fe3W3C碳化物构成,且WC-Co界面处的WC颗粒边缘生成了脆硬相Fe3W3C,接头的塑性变形能力较差,从而成为接头开裂的组织因素;应力场分析结果表明,焊缝区及WC-Co母材上的应力均较大,导致WC-Co/45钢接头中产生裂纹缺陷。选用Ni-Fe填充层,对WC-Co与45钢进行了电子束焊接试验。试验结果表明,接头裂纹产生倾向减小。通过优化焊接工艺参数,最终获得了无裂纹缺陷的WC-Co/Ni-Fe/45钢电子束焊接接头。对WC-Co/Ni-Fe/45钢EBW接头组织和力学性能进行了分析,解明了接头的止裂机理。WC-Co/Ni-Fe/45钢EBW接头焊缝区组织由γ-Fe及“鱼骨状”碳化物FeW3C和Fe3W3C构成,且在WC-Co界面处的WC颗粒边缘无脆硬相Fe3W3C生成,因而接头塑性变形能力得以提高;此外,应力场分析结果表明,接头焊缝区及WC-Co界面处的应力值均较小。综合接头组织和应力分析结果,可知接头的裂纹产生倾向降低。接头力学性能分析结果表明,WC-Co/Ni-Fe/45钢接头平均抗拉强度达到541.48MPa,断裂发生在WC-Co界面处;平均抗剪强度达到432.64MPa,断裂发生在45钢界面附近;且断裂均呈现明显的脆性断裂特征。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-06-01)
杨忠波[8](2013)在《钛合金/不锈钢电子束钎焊界面组织及接头性能研究》一文中研究指出本文针对钛合金、不锈钢异种金属复合构件焊接的需要,进行了钛合金/不锈钢电子束钎焊界面组织及接头性能的研究,并对钎焊过程中的温度场进行了有限元数值模拟。对Ag-Cu、Ag-Cu-Ti和Ag-Cu-Ni叁种粉末钎料在钛合金、不锈钢上进行了钎料的润湿性试验。根据润湿性试验结果,最终选择了Ag-Cu钎料对钛合金/不锈钢进行电子束钎焊试验。为了确定接头界面产物、组织结构及分布,运用了SEM、EDS、XRD等多种观察和测试方法和手段进行了界面组织分析;并根据以上观察和分析,结合温度的测量,对束流、加热时间及聚集电流叁个主要工艺参数对接头界面形成及力学性能的影响进行了探索。从界面组织中可以看出接头界面反应产物从不锈钢一侧到钛合金一侧依次是,微量TiFe2+少量TiCu/大量Ag(s,s)+少量Cu(s,s)+大量Ag-Cu共晶组织/大量Ti3Cu4+少量TiCu。束流和加热时间对钎料的润湿铺展性、界面组织形态、力学性能影响显着,但对界面处产物生成的种类没有影响。随着束流和加热时间的增加,最高温度、高温停留时间都会明显上升。确定在本试验条件下进行Ag-Cu钎料电子束钎焊的最优工艺参数为:当束流为2.0mA、加热时间为96s、聚焦电流为550mA时,接头的最大剪切强度为189MPa,此时接头发生以脆性断裂为主并存在一定区域的韧性断裂带的混合断面,接头断口处的脆性相较多,断裂主要发生在钛合金与钎料的化合物Ti3Cu4反应层上。利用有限元软件MSC.MARC建立了钛合金/不锈钢电子束钎焊过程温度场的有限元模型,模拟温度场与实际测量的温度比较吻合,这也进一步验证了模型选择的合理性。采用Ag-Cu钎料对钛合金/不锈钢进行电子束钎焊,可以用以下五个阶段对接头界面的形成过程做以规律性的描述:(1)钎焊界面及钎料的加热阶段;(2)钎料铺展润湿阶段;(3)钎料的熔化、原子扩散及钎料成分的均匀化阶段;(4)化合物反应层的形成阶段;(5)固溶体组织析出及化合物反应层的长大阶段。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-06-01)
王亚荣,滕文华,余洋,樊亚丽[9](2012)在《铝/钛异种金属的电子束熔钎焊》一文中研究指出铝与钛的双金属结构具有广阔的应用前景,由于两种材料易形成氧化膜,物性差异很大且极易形成Ti-Al金属间化合物,连接难度非常大。基于电子束热源的熔-钎焊技术通过熔化低熔点的铝合金来润湿、钎接高熔点的钛合金,有效地控制界面反应,抑制金属间化合物地生成与长大,对焊缝的成形、微观组织结构以及接头性能进行分析,结果表明:利用电子束熔钎焊技术实现Al/Ti异种金属焊接接头的平滑过渡,焊缝正反面成形良好;Al和Ti这两种元素在焊接过程中都向对方基体中进行扩散,形成1.0~1.6 mm宽度的反应区,在TC4侧形成厚度为20~40μm的过渡层,5A06侧形成大量弥散分布的块状Ti-Al金属间化合物,实现5A06铝合金/TC4钛合金异种金属的冶金结合;焊接接头的抗拉强度达到180 MPa;焊缝无裂纹、气孔缺陷。(本文来源于《机械工程学报》期刊2012年20期)
李鑫,赵俊,郑剑平[10](2011)在《Nb-1Zr与304不锈钢电子束熔钎焊界面微观组织研究》一文中研究指出利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和电子衍射能谱仪(EDS)分析了Nb-1Zr合金与304不锈钢电子束熔钎焊接头的反应相种类和界面结构。研究结果表明,接头界面生成了ε-(Fe2Nb)和σ-(FeCr)两种反应相,形成了两个反应层。反应层Ⅰ是Fe2Nb的疏松组织,反应层Ⅱ是Fe2Nb与FeCr的双相片层柱状晶组织。反应层Ⅰ是接头脆化、产生裂纹的主要原因。接头的强度与扩散层厚度有关,当扩散层厚度为22μm时,接头试样的强度达到355 MPa的最大值。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2011年09期)
电子束钎焊论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
钛合金铝合金作为航空航天领域主要用材,对于二者的结合使用对工业与科学技术发展有着重要意义,然而因为钛合金与铝合金的物理、化学性能有着较大差异,导致了二者的连接存在接头强度不高的问题。本文就接头强度提升方面提出了优化方法。熔钎焊接是钛铝异种金属连接的常规方法,其通过控制金属间化合物的方式能够获得较好的钛铝连接接头。本文基于熔钎焊接工艺提出了一种微区重构的连接强化工艺。该工艺利用钛合金与铝合金的高熔点差,通过在高熔点区域进行束流扫描,经固态传热达到接头微区重熔目的。实验结果表明这种接头连接强化工艺对钛铝焊缝金属间化合物层能够进行重熔改性,钛铝金属间化合物层的元素分布以及界面形态发生了改变,铝镁合金与TA2钛的异种连接接头拉伸强度可达165MPa,达到铝镁合金母材强度的75%,对比文中熔钎焊工艺得到的接头强度126MPa有了较为明显的提升。并且将该接头连接强度优化工艺应用至TC4钛合金与6061铝合金异种金属连接中,得到接头强度达184MPa,为6061铝合金母材强度的71%。将该优化工艺与搭接接头设计的钛合金铝合金异种金属连接配合,得到了接头力学性能表现优异,接头强度达196MPa,为铝母材强度的75.4%。文中对钛铝的熔钎焊连接接头界面以及使用接头强度优化工艺连接的接头界面分别进行了微观组织分析、XRD物相分析与EDS分析,XRD结果显示了接头物相有Ti3Al、Ti2Al、Ti5Al11、TiAl2、TiAl和TiAl3。文中还通过钛铝二元体系的Miedema模型,对界面各金属间化合物的生成焓进行了计算,同时对各金属间化合物的吉布斯自由能进行了计算分析,综合各分析结果,推测得到接头中的金属间化合物主要有Ti3Al、TiAl和TiAl3。线扫描成分分析结果显示了钛铝结合面处铝向钛扩散距离较钛向铝扩散距离要小的多,重熔后得到的接头钛铝金属间化合物层宽度约6微米。文中对接头力学性能表征结果显示了钛铝熔钎焊接头断口为明显脆断,且断面成分分析显示了断面处存在近似1:1的钛元素与铝元素;接头强度优化工艺后的接头断面存在较多位置出现韧窝,且韧窝处成分显示为>97%的铝元素。综以上分析结果,接头强度优化工艺对接头拉伸力学性能以及接头韧性都起到了一定的改善效果。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电子束钎焊论文参考文献
[1].李晓鹏.Ni-25at%Si电子束区熔定向凝固增韧及其与Ti600的钎焊研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[2].王毅.Ti/Al异种金属电子束熔钎焊重熔改性连接工艺研究[D].南京理工大学.2017
[3].李洪剑.基于空间电子束热源的TA2纯钛/2024铝合金熔钎焊工艺及机理研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[4].陈永盛.真空钎焊-电子束焊复合焊接技术在3A21铝合金机载冷板中的应用研究[J].焊接技术.2014
[5].王亚荣,滕文华,余洋,张勇智.钒合金与不锈钢异种金属的电子束熔钎焊(英文)[J].稀有金属材料与工程.2013
[6].刘昕,唐振云,毛智勇.TA15钛合金电子束焊和钎焊复合焊组织性能研究(英文)[J].稀有金属材料与工程.2013
[7].吴振中.WC-Co硬质合金与钢电子束熔钎焊研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[8].杨忠波.钛合金/不锈钢电子束钎焊界面组织及接头性能研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[9].王亚荣,滕文华,余洋,樊亚丽.铝/钛异种金属的电子束熔钎焊[J].机械工程学报.2012
[10].李鑫,赵俊,郑剑平.Nb-1Zr与304不锈钢电子束熔钎焊界面微观组织研究[J].原子能科学技术.2011