幾種擴散焊用材料擴散動力學的實驗研究與計算機模擬.pdf

1、工程應用中對高性能構件的技術要求越來越高，經(jīng)常需要把性能差異較大的異種材料，如金屬和陶瓷，連接在一起，而傳統(tǒng)的熔化焊往往難以實現(xiàn)該目標。作為一種新穎的固相焊接技術，擴散焊可使兩個被焊接零件的結合表面在高溫和加壓的條件下緊密粘結在一起。該方法可以直接連接同種或異種材料，也可在待焊工件之間加入中間層。該方法的優(yōu)點在于不會引起零件的宏觀變形、熔化且接頭質量好。如今，擴散焊作為一種固相焊接技術，已成為焊接領域的研究熱點，正在飛速發(fā)展。
　

2、　本論文選擇了在擴散焊應用廣泛的三類合金體系，即fcc_AlNi-X(X=Ge、Ti和V)，bcc_A2 Cu-Mn-Al和Fe-Si-Al合金作為研究對象。制備一系列的擴散偶，采用電子探針技術測定相應的成分-距離曲線，并基于Boltzmann-Matano和Kirkaldy-Matano方法分別計算了二元和三元合金的互擴散系數(shù)。在所測定的互擴散系數(shù)的基礎上，綜合文獻中的實驗信息，采用DICTRA(Diffusion Controlle

3、dTRAnsformation)軟件評估了目標體系各相的原子移動性參數(shù)，從而建立相應的擴散動力學數(shù)據(jù)庫。最后，基于所建立的數(shù)據(jù)庫以及文獻報道的熱力學數(shù)據(jù)庫，對相應體系的各種擴散性質進行計算和模擬，以驗證所建立的擴散動力學數(shù)據(jù)庫。
　　本工作所取得的主要創(chuàng)新點如下:
　　(1)實驗測定了fcc_Al Ni-X(X=Ge、Ti和V)的互擴散系數(shù)，耦合第一性原理、半經(jīng)驗公式和CALPHAD方法得到了目標體系的自擴散系數(shù)，通過DIC