銅基釬料釬焊W-Cu復(fù)合材料與不銹鋼的連接機(jī)理研究.pdf

1、摘要I摘要鎢銅復(fù)合材料由于其兼具銅和鎢的優(yōu)異性能，在現(xiàn)代化的生活中越來越得到重視和應(yīng)用。但是在實(shí)際的使用過程中，鎢銅復(fù)合材料存在韌性不足和抗氧化性能差的缺點(diǎn)，所以為了提高抗氧化性能，考慮用抗氧化性好的不銹鋼材料和鎢銅復(fù)合材料連接在一起，這樣可以擴(kuò)大鎢銅復(fù)合材料的應(yīng)用鄰域。在現(xiàn)行的條件下，采用銀基焊料、金基焊料釬焊的時(shí)候焊接性能較好，釬焊接頭的強(qiáng)度也較高，但是成本太高難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模使用。當(dāng)采用鎳基焊料時(shí)釬縫容易出現(xiàn)脆性層等缺點(diǎn)，而且一般情

2、況下鎳基釬料的接頭強(qiáng)度較低。所以本文在研究基礎(chǔ)之上選擇銅基釬料來釬焊鎢銅和不銹鋼材料。本課題使用熔煉的CuMnCoNi3、CuMnCoZr3、CuMnCoZr5以及CuNiTi四種成分的釬料對(duì)鎢銅復(fù)合材料和不銹鋼進(jìn)行釬焊連接，然后分析釬縫的微觀組織和元素?cái)U(kuò)散特征，測試接頭的彎曲強(qiáng)度及斷裂特征，研究鎢銅復(fù)合材料和188不銹鋼的連接機(jī)理。CuMnCoNi3釬料釬焊接頭的組織是由Cu基固溶體和富Fe相：Cu(MnFe)和Fe(Co)組成，這類

3、組織有利于提高接頭的塑韌性。其接頭彎曲強(qiáng)度高達(dá)590MPa接頭斷裂于鎢銅母材近縫區(qū)，斷面上出現(xiàn)大量韌窩。添加的Ni元素可以提高接頭的耐高溫性能，Ni與W在高溫下固溶也有利提高接頭性能。對(duì)于CuMnCoZr3、CuMnCoZr5這兩種釬料而言，隨著活性元素Zr的加入，提高了釬料和母材元素的擴(kuò)散。釬縫主要是由Cu基固溶體和富Fe相：Cu(MnFe)和Fe(Co)組成，通過分析發(fā)現(xiàn)Fe2Zr、CuZr2等金屬間化合物。二種釬料的釬焊接頭彎曲強(qiáng)

4、度都超過450MPa，但是隨著Zr含量的增加會(huì)導(dǎo)致接頭金屬間化合物的增加，不利于接頭性能，所以含量為5%的釬料性能不如含量為3%的釬料。對(duì)于CuNiTi釬料而言，釬焊接頭釬縫主要由（CuNi）和（FeNi）富銅富鐵相、CuTi等金屬化合物以及微量的（TiW）、（NiW）固溶體組成。Ti作為活性元素添加在釬料中，可以促進(jìn)鎢銅中的Cu朝著釬縫擴(kuò)散，Ti還能去W形成有限固溶體，Ni在高溫情況下和W可以固溶，對(duì)于提高接頭的塑韌性起到積極的作用，

5、CuNiTi釬料的釬焊接頭斷面主要由韌窩痕和解理面組成，性能比前面釬料稍差，彎曲強(qiáng)度為440Mpa。關(guān)鍵詞銅基釬料；鎢銅復(fù)合材料；彎曲強(qiáng)度；微觀組織；斷裂特征AbstractIIIfracturesurfaceismainlycomposedofdimplescleavageplanes.Theperfmanceisslightlywsethanthefrontsolderthebendingstrengthis440Mpa.Keywd