瞬时液相扩散连接的双温工艺模型

在开发T91钢管瞬时液相扩散连接工艺的过程中,提出了一种新的TLP连接工艺模型,在等温凝固前先进行短时高温加热,然后再降低到连接温度进行等温凝固,等温凝固温度低于传统工艺的温度。研究表明,新工艺连接的组织和性能都优于传统的工艺,得到了无焊缝的理想组织。新工艺温度参数:1270℃加热0.5min,1230℃保温3min,传统工艺温度参数:1250℃保温3min。

采用电镀镍/铜中间层TLP扩散连接TC4钛合金

采用电镀镍/铜中间层实现了TC4钛合金瞬时液相扩散连接,采用配备有能谱探测器的扫描电子显微镜和X射线衍射仪对接头的微观组织进行分析,并结合Ti-Cu和Ti-Ni二元相图阐明了反应机制。结果表明,瞬时液相扩散连接接头的典型界面组织为TC4/α-Ti+Ti_(2)(Cu,Ni)/Ti_(3)Cu_(4)+TiCu+Ti_(2)(Cu,Ni)/α-Ti+Ti_(2)(Cu,Ni)/TC4。随着连接温度的升高,接头中央反应区Ti_(3)Cu_(4)相、Ti Cu相和高Al、V含量的Ti_(2)(Cu,Ni)相消失,而Ti_(2)(Cu,Ni)相宽度大大减小,同时条块状Ti_(2)(Cu,Ni)相开始呈现细小的羽毛状或枝晶状。当温度达到960℃时,接头组织基本一致,接头中元素实现充分均匀化。在此期间,接头室温抗拉强度和剪切强度均逐渐增大,在960℃时达到最大抗拉强度519 MPa和最大剪切强度195 MPa。

瞬时液相扩散连接工艺参数及应用研究进展

介绍了瞬时液相扩散连接的原理,分析了主要工艺参数对接头质量的影响,描述了瞬时液相连接技术的应用情况,指出了现有瞬时液相扩散连接技术的不足,并进行了展望。

保温时间对TM52/Q235瞬时液相扩散焊接接头组织和性能的影响

以BNi2箔为中间层对TM52/Q235异种材料进行瞬时液相扩散焊接(TLP),研究了保温时间对接头界面组织、力学性能和电化学性能的影响。结果表明:TM52/Q235能实现良好的冶金结合,当保温时间为20 min时,接头的剪切强度最大,达到491.3 MPa,且剪切断口呈现明显的韧性断裂特征。接头的耐腐蚀性随着保温时间的升高呈现持续下降的趋势,当保温时间为15 min时,焊缝处形成的钝化膜最为致密,腐蚀速率最小,极化电阻R_(P)最高,为1880.1Ω。

瞬时液相扩散连接中间层的研究

中间层是实现瞬时液相扩散连接的主要因素,中间层成分的选择和其降熔元素的配比是保证中间层性能的关键。根据中间层的作用和选择要求,从理论上通过相图分析了最适合瞬时液相扩散连接的降熔元素的含量范围,指出连接接头允许的最大降熔元素含量Cf是扩散连接要实现的主要指标;为了提高效率并保证焊接接头质量,最佳的降熔元素含量应该在CαL1和CE之间;对高温性能比较稳定的合金,中间层降熔元素含量选择应接近CαL1,对高温敏感的合金则选择应接近CE。

双温工艺瞬时液相扩散连接45MnMoB地质钻杆

采用瞬时液相扩散连接技术进行了45MnMoB地质钻杆焊接试验,探讨了两种焊接工艺下接头的组织和力学性能。结果表明,在两种焊接工艺下,焊缝区晶粒已实现跨界面连续生长,焊缝区组织与母材组织相同,都为回火索氏体。与传统单温焊接工艺相比,1250～1230℃双温焊接工艺获得的接头无异质界面、焊合率高,接头抗拉强度为890MPa,弯曲180°不裂,达到了地质钻杆焊接接头技术要求。另外,采用瞬时液相扩散连接工艺获得的地质钻杆接头成形好,焊后无需机械加工,降低了钻杆的制造成本。

102/T91异种钢瞬时液相扩散连接双温工艺接头的组织与性能

用FeNiCrSiB非晶合金箔作中间层,在氩气保护下采用瞬时液相扩散连接双温工艺对102/T91异种钢管进行了连接试验;对接头的显微组织和室温力学性能进行了分析测试。结果表明:在1 260℃加热1 min1、230℃等温4 min、压力为6 MPa条件下接头的组织与性能最理想,接头焊缝组织与基体组织相似,接头横剖面的界面为曲线状,接头抗拉强度达到母材水平。

异种耐热钢瞬时液相扩散连接界面形态与形成机理

采用瞬时液相扩散连接双温工艺对异种耐热钢管进行了连接,使用氩气保护,FeNiCrSiB非晶箔作为扩散连接中间层.研究了异种耐热钢瞬时液相扩散连接界面的形成机理,测试了接头的组织和性能,采用激光共聚焦显微镜研究分析了界面形貌.结果表明,异种钢瞬时液相扩散连接时,液态中间层的结晶过程是在基体上联生生长,晶体长大具有方向性,少量杂质在接头中心以曲线状分布,形成了非直线型的连接界面.双温工艺的短时高温加热过程有利于破碎界面氧化物形成洁净连接晶面层,促进晶粒外延生长.

地质钻杆的瞬时液相扩散连接双温工艺

采用瞬时液相扩散连接双温工艺对45MnMoB地质钻杆进行了焊接,氩气保护,非晶箔合金作中间层;利用扫描电镜、万能材料试验机和电子探针等分析了连接接头的显微组织、力学性能和元素分布。结果表明:接头处形成了跨界面连续生长的晶粒,其组织与母材组织相同;传统瞬时液相扩散工艺连接的组织性能不如双温工艺的好,1 230/1 250℃双温工艺获得的接头抗拉强度为890 MPa,弯曲角为180°。

连接温度对TA2钛板瞬时液相扩散连接接头组织和性能的影响

利用铜镍锡磷系非晶合金箔作为中间层,使用氩气保护,在不同的连接温度采用瞬时液相扩散焊对TA2钛板进行了连接,并通过光学显微镜、显微硬度仪和材料试验机研究了连接温度对接头组织、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明:连接温度低于840℃时,液态中间层等温凝固没有完成,能观察到残留的中间层;随着连接温度的升高,原子扩散加快,残留中间层逐渐减少;870℃时,连接接头组织全部为固溶体;连接温度为850℃时,连接接头具有最高的剪切强度,约为180 MPa。

T91钢瞬时液相扩散连接工艺及组织

为了研究瞬时液相扩散连接脆性相的形成,用氩气保护、非晶箔BNi2、Fe78Si9B13和FeNiSiCrB做中间层,对T91马氏体耐热钢进行了瞬时液相扩散连接试验,用电子显微镜观察了接头形貌,并分析了降熔元素分布情况和脆性相的形成。研究表明,瞬时液相扩散连接过程中,中间层中降熔元素的含量、等温凝固温度和等温时间对脆性相的形成都有很大的影响。

航空发动机涡轮叶片瞬时液相扩散连接区及其邻域硼扩散机制的研究

利用改进的硼的核反应产物粒子径迹显微照相技术和离子探针的二次离子质谱分析方法 ,探明了硼在航空发动机涡轮叶片瞬时液相扩散连接区及其邻域的分布 ,发现硼的扩散是一个多级反应过程 .经过高温长时间扩散处理后 ,大量硼仍然聚集于试样金属表层 ,难以向纵深扩散均匀 .由二次离子质谱对硼的逐点分析数据 ,计算了在 10 0 0℃和 113 0℃的扩散系数分别是 0 .89× 10 -7cm2 s-1和 7.12× 10 -7cm2 s-1.

基于ANSYS10.0的管道瞬时液相扩散连接有限元数值模拟

采用有限元分析软件ANSYS10.0对管道瞬时液相扩散连接接头处的残余应力分布进行数值模拟。结果表明,在冷却的初始阶段,焊缝及两侧的母材处的应力急剧下降,残余应力在此产生;冷却后,焊缝处应力下降,且低于两侧母材处的应力;其连接接头的最大应力出现在靠近焊缝两侧的母材上,中间层可以缓和应力的分布。

珠光体耐热钢12Cr1MoV的瞬时液相扩散连接工艺

研究了珠光体耐热钢12Cr1MoV的瞬时液相扩散连接工艺,分析了接头的力学性能和显微组织,结果表明:采用非晶合金FeNiCrSiB为中间层,连接温度为1200℃,连接压力为4MPa,保温时间在2、3、4min时均可得到良好的焊接接头,并随着保温时间的延长,元素扩散更加充分,接头的力学性能和组织性能都得到了提高。

瞬时液相扩散连接非平面结合界面的研究现状

瞬时液相扩散连接非平面结合界面的形成可以提高焊接接头的强度,同时减少对等温凝固时间的要求。温度梯度下的瞬时液相扩散连接和双温工艺下的瞬时液相扩散连接可以形成非平面结合界面。前者是通过在连接处两侧加以不同的温度从而导致液相区域溶质浓度分布的不同来形成非平面的结合界面,后者是利用短时高温后再降至低温保温形成的过冷度致使连接过程在非平衡条件下结晶从而形成非平面结合界面。

T91/12Cr2MoWVTiB异种钢的瞬时液相扩散连接双温工艺研究

用FeNiCrSiB非晶合金箔作中间层,氩气保护,采用瞬时液相扩散连接双温工艺对T91/12Cr2MoWVTiB异种钢管进行了连接。瞬时液相扩散连接双温工艺首先把试样加热到较高的温度短时保温,然后降温到连接温度进行等温凝固。研究了不同等温温度下接头的界面特征,分析了不同连接温度下接头的界面形态和成分分布,研究表明,T91/12Cr2MoWVTiB钢瞬时液相扩散连接双温连接工艺为1 260℃,加热40 s,等温凝固温度1 230℃,保温4 min,连接压力6 MPa,中间层为FeNiCrSiBI,可以获得界面充分结合和弯曲强度较高的连接接头。

瞬时液相扩散连接在镍及镍基合金焊接中的应用

针对镍及镍基合金在焊接过程中易出现热裂纹和气孔等问题,介绍了其瞬时液相扩散连接。叙述了瞬时液相扩散连接的理论、温度、压力和中间层等重要参数,分析了瞬时液相扩散连接镍及镍基合金在的优越性。描述了瞬时液相连接技术在镍及镍基合金焊接中的应用情况,并展望了瞬时液相连接技术的应用前景。

Ti_2AlNb合金瞬时液相扩散连接接头界面组织及性能分析

采用Ti/Ni作为中间层实现了Ti_2AlNb合金的连接(transient liquid phase,TLP),研究了TLP连接接头的界面组织及其形成机制,并且分析了不同保温时间对接头界面组织和力学性能的影响规律.结果表明,Ti_2AlNb合金TLP连接接头主要表现为等温凝固区和冷却凝固区两个明显的特征区域.接头的典型界面组织为Ti_2AlNb/B_2/Nb_3Al+B2+τ_3+Ti2Ni/Ti_2AlNb.随着保温时间的延长,接头中Nb_3Al和Ti_2Ni相消失,τ_3相不断减少,B2相不断增多.当连接温度为1 180℃,保温时间为20 min时,接头的室温抗剪强度最大,达到428 MPa,高温(650℃)抗剪强度达到407 MPa.接头的断裂主要发生在冷却凝固区的τ_3相上.

基于瞬时液相扩散连接的多压力工艺模型

针对压力在瞬时液相扩散（TLP）连接不同阶段的不同作用，提出了多压力工艺模型。采用多压力工艺模型，在1230-1260℃，氩气保护，对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接（TLP），研究了多压力工艺模型下接头的力学性能和显微组织。结果表明：在多压力工艺模型下,T91钢管TLP接头的力学性能和显微组织远优于一般工艺。分析得出多压力工艺模型既能充分发挥压力在TLP连接中的作用，又能避免高压带来的不利影响。

压力对T91钢管瞬时液相扩散连接的影响

在1230～1260℃，0—5MPa下，采用氩气保护，以镍基合金中间层对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接（TLP）．运用对比试验分析了压力对接头显微组织和力学性能的影响．结果表明：无压力连接时，TLP接头几乎没有塑性，显微组织与母材差距很远．得出在对T91钢管进行TLP连接时，压力为一必需参数且存在最佳范围．