工艺参数对可伐合金/DM308钼组玻璃激光焊接接头结合性能的影响

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了工艺参数对接头强度和界面结构的影响,分析了界面元素扩散行为.结果表明,激光功率为700~800 W,焊接速度为4.5 mm/s,离焦量为0时,接头抗剪强度达到最大值,为10.97 MPa;4J29/DM308激光焊接头界面结合良好,存在反应层,分界线清晰可见.玻璃侧有大量气孔产生,界面某些部位存在少量气孔,导致产生微裂纹;在高温条件下,元素扩散越均匀,界面反应生成Fe_2SiO_4越多,接头强度越高.

中间层对可伐合金4J29/钼组玻璃DM308激光焊接接头结合性能的影响

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了中间层对接头强度、界面结构和界面结合机理的影响,分析了界面元素的扩散行为.结果表明,Mo-Mn-Ni中间层可以减少接头边缘较大的裂纹,Ni2O3-MnO2-B2O3中间层可以减少玻璃侧的微裂纹和气泡数目;4J29/DM308激光焊接头承载能力最弱的部位为靠近玻璃侧,穿过气泡发生断裂,Mo-Mn-Ni中间层接头的抗剪切强度最大为10.96 MPa,Ni2O3-MnO2-B2O3中间层接头抗剪切强度最大值为13.46 MPa;Ni2O3-MnO2-B2O3中间层接头界面过渡层的厚度大约为30～40μm,过渡层存在明显的枝晶生长,接头界面XRD相分析结果表明,界面过渡层为Fe和Si立方晶系的复合氧化物FeSiO3和Fe7SiO10,接头界面EDS分析结果表明,Fe,Co,Ni等元素在整个界面区域内发生了扩散融合,界面结合主要靠化学反应和元素扩散连接.

DM308玻璃对改善Pyrex玻璃在可伐合金表面开裂的影响

研究了在可伐合金与Pyrex玻璃之间引入DM308玻璃层对改善Pyrex玻璃在可伐合金表面开裂的影响。结果表明,采用涂覆的方法可以引入约200μm厚的DM308玻璃,而采用加热玻坯的方法可以引入较厚(2 mm)的DM308玻璃。在Pyrex玻璃和可伐合金之间引入DM308玻璃过渡层可以解决Pyrex玻璃开裂的问题,但是引入的DM308玻璃需要一定的厚度(约2 mm),而且在950℃下的热处理时间不得超过30 min。

DM308过渡层对可伐合金与Pyrex玻璃结合机制的影响

通过观察Pyrex玻璃与DM308玻璃化的可伐合金热处理不同时间后玻璃表面和截面形貌,以及对三者界面元素的分析,研究了DM308玻璃过渡层对Pyrex玻璃与可伐合金不匹配结合机制的影响。结果表明在Pyrex玻璃和可伐合金之间引入DM308玻璃,可以解决Pyrex玻璃和可伐合金不匹配结合的问题。热处理时间对玻璃是否开裂影响很大,随着热处理的进行,与可伐合金接触的DM308玻璃的热膨胀系数逐渐减小,必然引起可伐合金与玻璃的热膨胀系数差异增大,从而导致玻璃开裂,因而需要控制热处理时间小于30 min。