Ta1/0Cr18Ni9薄板储能焊熔核高熵化机理

针对钽与钢之间物化性质差异大,焊接时易产生脆性金属间化合物而导致熔焊接头性能低下及裂纹等问题,按照熔核金属高熵化技术思路,利用基于密度泛函理论的热力学第一性原理设计出新型中间层合金Ta20Fe20Ni20Cr20Co20,结合熔合比得到适用于钽/钢储能焊中间层合金成分为Ta7Ni32Cr19Co42.采用真空电弧炉熔制纽扣合金锭,继而使用单辊急冷法制备出中间合金箔材,将其用于Ta1/0Cr18Ni9薄板的储能焊连接.结果表明,在储能焊条件下,Ta1/Ta7Ni32Cr19Co42/0Cr18Ni9搭接接头形成形貌规则、完整,长径约0.8 mm的扁球形熔核,熔核整体向钢侧发生了偏移.熔核组织由简单的FCC固溶体组成,无金属间化合物析出,具有典型的高熵合金特征,实现了熔核金属高熵化.在焊接电压1000 V,电容500μF,电极压力30 N下,Ta1/Ta7Ni32Cr19Co42/0Cr18Ni9储能焊接头平均强度可达到395 MPa.

Ta1/Ta8Ni30Cr20Cu42/0Cr18Ni9储能焊接头组织与性能

针对钽与钢之间因物化性能差异大,储能焊接头易产生脆性金属间化合物等问题,依据熔核金属高熵化技术思路,以等摩尔比的Ta20Fe20Ni20Cr20Cu20合金为熔核目标成分,依据焊接过程两种母材熔合比折合得到Ta8Ni30Cr20Cu42中间层合金,将其用于Ta1/0Cr18Ni9的储能焊连接.结果表明,熔核金属的高熵合金化可有效地抑制熔核中脆性金属间化合物的形成,Ta1/Ta8Ni30Cr20Cu42/0Cr18Ni9储能焊接头形貌完整,熔核呈规则的杯形,长径约0.6 mm,整体向钢侧发生了偏移.熔核组织以简单FCC固溶体为主相,兼有少量BCC固溶体.熔核中心凝固组织以细小的等轴晶为特征,熔核与两侧母材熔合区则形成了平行生长的柱状晶,熔核区与母材结合良好.在焊接电压1000 V,电容500μF,电极力30 N工艺条件下,接头平均抗剪强度372 MPa.

Ta1+TA1+Q345R复合板的焊接研究及应用

通过焊接性分析及焊接工艺评定试验掌握钽合金的焊接特点及焊接热输入对焊缝性能的影响,并结合Ta1+TA1+Q345R复合板的焊接难点,选择合适的焊接热输入、制定合理的坡口型式和焊接措施;通过焊缝模式试验,解决钽复层的保护和防护以及克服钽材和钢材的熔点悬殊的难题,避免焊缝烧穿、开裂等缺陷,保证了钽复层的焊接质量并成功应用在生产实践中。