加镍过渡层钛合金/不锈钢网的扩散连接技术

研究TC4钛合金与00Cr18Ni10不锈钢网加Ni中间过渡层时的扩散连接工艺、接头微观组织及其力学性能。结果表明,扩散层由较薄单层TiNi或较厚Ti_2Ni/TiNi/TiNi_3多层脆性相组成时,接头强度偏低;当过渡层镍箔厚30μm时,最佳连接工艺参数为:连接温度θ=850℃、连接比压力ρ=10MPa、连接时间t=10～15min,接头剪切强度比直接连接时提高近一倍,达146MPa,且连接试样无明显变形。

铝合金与不锈钢的过渡层钎焊

铝合金与不锈钢的物化性能相差很大 ,两者的直接连接易于在界面上生成Al和Fe的脆性化合物。作者用试验的方法研究了LF3铝合金与 0Cr18Ni9不锈钢的Ni/Cu过渡层钎焊的工艺方法以及接头的组织与力学性能 ,并对各连接界面进行了机理分析。对钎缝的界面做剪切试验、X射线衍射、扫描电镜 (SEM )和透射电镜 (TEM )等分析发现 ,镀层与钎料等各界面连接紧密 ,特别是钎缝与母材之间没有生成脆性Al-Fe金属间化合物。由此得出结论 ,面心立方结构的Ni/Cu电刷镀层能有效地阻挡Al、Fe等原子扩散 ,钎缝与镀Cu界面上虽然生成了少量的AlCu3 ,但由于组织不连续 ,没有大幅度降低钎缝的剪切强度。通过过渡层钎焊 ,实现了LF3铝合金与 0Cr18Ni9不锈钢的复合连接 ,满足了工程需要。

Ni包裹SiC对SiC(Ni)/Fe复合材料性能的影响

分别以SiC粉体和Ni包裹的SiC复合粉体为硬质相,采用热压工艺(1000°C,20°C/min,40 MPa和45 min)制备了SiC含量为1 wt%~9 wt%的SiC/Fe复合材料。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了复合材料的界面反应物。研究结果表明:Ni过渡层的存在有效避免了SiC颗粒与Fe基体之间的化学反应。随着Ni包裹SiC粉体含量的增加,复合材料的相对密度和抗弯强度先增加后减小,当SiC(Ni)粉体含量为5 wt%时达到最大值。

热处理对聚苯酯铝硅封严涂层硬度的影响

研究了聚苯酯铝硅封严涂层硬度随温度的变化规律及其微观机理。采用显微维氏硬度计对涂层进行硬度测试;通过扫描电镜及能谱分析,研究了Si、Al等元素在基体、Ni5Al过渡层及聚苯酯铝硅涂层内的分布变化,以此对硬度测试结果进行了分析。结果表明:Ni5Al过渡层的硬度随热处理温度的升高而增加;聚苯酯铝硅涂层的硬度随热处理温度的升高整体呈下降趋势,当温度超过200℃以后,其硬度显著降低,400℃时硬度下降为室温下硬度的13.7%。聚苯酯铝硅涂层中Si元素向过渡层方向扩散,并在过渡层内部及与基体结合处聚集,生成SiO_2。温度越高,扩散现象越明显,过渡层硬度增强。此外,随热处理温度的升高,过渡层内部区域Al元素含量增高,也使过渡层硬度增大。当温度升高时,由于聚苯酯与Al Si热膨胀系数不同且聚苯酯发生晶型转变,导致组织疏松甚至形成孔洞,使涂层硬度降低。

Al中间层和Ni(V)过渡层对Co/Al/Cu三明治结构靶材背板组件焊接残余应力的影响

针对靶材背板扩散焊Co/Al/Cu三明治结构,采用有限元法研究了Al中间层和Ni(V)过渡层对其焊接残余应力的影响。结果表明,Al中间层的存在,不仅能使扩散焊过程更容易进行,降低扩散焊温度,同时也能缓解焊接残余应力,使靶材背板扩散焊组件最大残余应力从142 MPa降低到126 MPa,最大残余应力的位置也从靶材外边缘和背板的界面处变为靠近靶材中心和Co/Al界面处,并且存在厚度为7 mm的最优中间层。Ni(V)过渡层的存在虽然能够抑制Co/Al和Cu/Al界面处脆性金属间化合物的生成,但同时也使焊接残余应力增大,并且只在Co/Al界面处添加Ni(V)过渡层时残余应力的增大程度小于在Co/Al和Cu/Al界面处都添加Ni(V)过渡层时的残余应力的增大程度。

M2高速钢表面激光熔覆WC-12Co梯度涂层的制备工艺与实验研究

文章采用COMSOL数值模拟软件,对M2高速钢表面熔覆WC-12Co涂层和添加Ni60过渡层熔覆WC-12Co梯度涂层进行数值模拟与分析。探究温度梯度随时间的变化规律,并结合梯度实验及涂层的宏观形貌与微观组织分析,总结梯度熔覆的热量耦合控制方法。模拟及实验结果表明:添加Ni60过渡层制备WC-12Co梯度涂层的温度梯度远远小于直接熔覆制备WC-12Co涂层的温度梯度;添加Ni60过渡层制备WC-12Co涂层可以利用直接熔覆制备WC-12Co涂层的激光功率,也可以扩大熔覆制备WC-12Co涂层的功率区间,有利于提高熔覆制备效率;添加Ni60过渡层能够改善涂层内部缺陷,细化组织晶粒;Ni60过渡层中的Ni元素扩散导致WC-12Co涂层的硬度降低,但仍高于基体的硬度性能。