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ZrO2陶瓷与钛合金非晶钎焊
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG454[金属学及工艺—焊接]
  • 作者机构:[1]吉林铁道职业技术学院,吉林132001, [2]吉林大学材料科学与工程学院,长春130022
  • 相关基金:国家自然科学基金(10972122、11102099);高等学校博士学科点专项科研基金(20090002110082);中国博士后基金;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室自主科研课题(ZZ2011-112)资助项目
中文摘要:

由于陶瓷的线膨胀系数与金属的线膨胀系数相差很大,因此在通过焊接连接陶瓷与金属时,热作用势必会在接头区域会产生幅值较大的残余应力,进而降低接头的力学性能,严重时甚至会导致连接陶瓷接头的断裂.这使得陶瓷与金属的连接是一个广受关注但又未能得到很好解决的科学问题.采用非晶钎料实现ZrO2陶瓷与Ti-6Al-4V合金的钎焊连接,研究焊接工艺参数对接头的组织与性能的影响.结果表明接头界面组织结构为ZrO2陶瓷/Cu2Ti4O+(Ti,Zr)2Cu/TiO+Ti2O/CuTi2+(Ti,Zr)2Cu/CuTi2/Ti-6A1-4V合金.钎焊温度、保温时间和冷却速度对界面组织结构有最大的影响,主要体现在反应层的厚度和脆性(Ti,Zr)2Cu相的变化.接头的剪切强度随钎焊温度、加热时间和冷却速度的增加而降低.最佳工艺参数为焊温度1 173K,保温时间10 min,冷却速度5K/min,其钎焊接头剪切强度可以达到165 MPa.

英文摘要:

Because difference of the linear thermal expansion coefficient of ceramic and metal, when ceramic and metal is joined there is a mass of the residual stress in the joint, which leads to decrease the strength. The joining of ceramic and metal is attention subject. In this composition, ceramic ZrO2 and metallic Ti-6A1-4V alloy are jointed by using a amorphous Ti33ZrlTCUs0 (at.%) solder. The microstructure and the properties of the joint are investigated. The results show that the microstructure and mechanical properties are significantly influenced by the brazing temperature, the heat time and the cooling rate. The brazing seam is composed of ZrO2/Cu2Ti40+(Ti,Zr)2Cu/TiO+Ti20/CuTi2+(Ti,Zr)2Cu/CuTi2/Ti-6A1-4V alloy. The shear strength of the joint decreases as the brazing temperature, the heat time the cooling rate increase. The maximum shear strength of the brazing joints reaches 165 MPa with the optimal technical parameters: The brazing temperature of 1 173 K, the heat time of 10 min and the cooling rate of 5 K/min.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
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  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603