氧化鋁陶瓷和TC4釬焊工藝及性能研究.pdf

1、Al2O3陶瓷具有輕重量、高強度、耐熱、耐磨、抗腐蝕、抗輻射等優(yōu)點，被廣泛應用于航天結構，核工業(yè)的封裝結構。然而氧化鋁陶瓷還具有脆性大、韌性低、難以加工的缺點，需要同樣輕質(zhì)但是具有良好塑韌性的金屬材料連接以實現(xiàn)工程上的應用。本課題選用釬焊方法實現(xiàn)TC4合金與氧化鋁陶瓷的連接，研究了不同釬料添加形式及釬焊工藝下接頭界面組織和接頭性能。
　　本文采用非活性Ag-Cu共晶釬料對Al2O3陶瓷與TC4合金進行了釬焊連接，采用SEM，EDS

2、和XRD對接頭界面組織進行了分析，同時通過測試接頭的抗剪強度來反映釬焊接頭的力學性能，結果表明接頭力學性能良好，界面結構為TC4合金/Ti-Al+Ti-Cu/Ag(s,s)+Cu(s,s)+Ti-Cu/Ti-Cu-O/Al2O3陶瓷。分析了非活性Ag-Cu共晶釬料釬焊Al2O3陶瓷/TC4合金接頭的連接機理，對釬縫中活性元素Ti的來源做了分析。建立釬焊接頭形成連接的物理模型，對TC4母材向釬縫的溶解以及接頭陶瓷側反應金屬層成分及形成機理

3、進行了分析，并考察了釬焊工藝參數(shù)對釬焊接頭組織界面及力學性能的影響。在獲得Al2O3陶瓷/非活性Ag-Cu共晶釬料/TC4合金接頭的基礎上，嘗試在釬料中添加B元素。利用B元素與擴散至釬縫中間層的活性元素Ti反應生成短纖維增強相TiB，釬縫中彌散分布的TiB在降低接頭線脹系數(shù)的同時提高了中間層彈性模量，使得Al2O3陶瓷/TC4合金接頭的力學性能提高了60％以上。釬料中的B含量、釬焊溫度以及保溫時間對于獲得力學性能良好的釬焊接頭來說都存在