45＃钢与锡青铜扩散连接等2则

45＃钢与锡青铜扩散连接 本成果研究了45＃钢与锡青铜的扩散连接,确定了钢与锡青铜扩散连接的最佳工艺参数（连接温度820℃～850℃,连接压力1.0 MPa～2.0 MPa,连接时间20 min）,接头抗拉强度可达180 MPa以上。运用金相扫描电镜对接头进行了微观分析。 本成果研究的某航空发动机中精密摩擦副要求使用钢与锡青铜的复合材料。锡青铜具有良好的抗腐蚀性和较高的耐磨润滑性能,是制造轴承部件的理想材料。构件的本体为钢,在钢体的内孔壁和底部衬有一层锡青铜。采用精密铸造方法制造,成品率太低。对于锡青铜而言,决定工作性能的重要要求是在组织中应有均匀分布的铅的微小粒子,而熔焊与钎焊方法难以焊接钢与锡青铜,因为采用熔焊方法,会发生锡青铜合金元素的熔化与烧蚀,在焊缝中形成气孔,还可能产生锡和铅的偏析,从而降低工作性能,同时因受结构形式的限制,很难保征接头的整个接触面上的连续性。用扩散连接方法来连接钢与锡青铜比较理想。 本成果通过合适的扩散连接技术,选择合理的工艺参数,可以实现这两种物理化学性能差异较大的材料高精度、高可靠的连接。经过试验研究,采用扩散连接方法可以获得质量良好的钢与锡青铜的连接接头;在拉伸强度180 MPa以上,接头呈韧性断裂。 高抗撕硅胶的应用研究 本成果对高抗撕硅胶的工艺和配方进行了大量试验研究,选定6103胶为最佳胶料,该胶料的物理、机械性能达到国外同类胶料水平,耐油雾、盐雾和射线辐射性能好,而且胶料成型工艺好,装配方便,螺钉扭紧力矩小,薄壁壳体不变形,密封可靠。主要性能：抗拉强度为8.82 MPa～10.976 MPa;抗撕强度为3.45 MPa～4.6354 MPa;伸长率为70％;邵氏硬度为46。经过试验研究,本成果将该胶作为弹上密封胶使用,效果良好。 * 李连清 *     

锡青铜与钢的扩散连接

研究了ＱＳｎ４－４－２．５锡青铜与４５＾＃钢的扩散连接,以及工艺参数对接头性能的影响,确定了锡青铜与钢扩散连接的最佳工艺参数：连接温度Ｔ＝８２０℃－８５０℃,连接压力Ｐ＝１．０ＭＰａ－２．０ＭＰａ,连接时间ｔ＝２０ｍｉｎ,接头抗拉强度可达１８０Ｍａ以上,并运用金相,扫描电镜对接头进行了微观分析。     

高抗撕硅胶的应用研究

本成果对高抗撕硅胶的工艺和配方进行了大量试验研究,选定6103胶为最佳胶料,该胶料的物理、机械性能达到国外同类胶料水平,耐油雾、盐雾和射线辐射性能好,而且胶料成型工艺好,装配方便,螺钉扭紧力矩小,薄壁壳体不变形,密封可靠。主要性能:抗拉强度为8.82ＭＰａ～10.976ＭＰａ;抗撕强度为3.45ＭＰａ～4.6354ＭＰａ;伸长率为70%;邵氏硬度为46。经过试验研究,本成果将该胶作为弹上密封胶使用,效果良好。高抗撕硅胶的应用研究@李连清     

16Co14Ni10Cr2Mo钢力学性能与应力腐蚀行力

研究了１６Ｃｏ１４Ｎｉ１０Ｃｒ２Ｍｏ钢不同温度回火５强度、冲击韧性、断裂韧性和应力腐蚀性能。在５１０℃回火可以较高的强度，最高的断裂韧性及抗应力腐蚀性能，此时ＫＩＳＣＣ可达７５ＭＰａ√ｍ，ＫＩＣ为１７５ＭＰａ√ｍ，屈服强度为１５８０ＭＰａ。     

SiC颗粒增强Al基复合材料焊接工艺研究

通过SiC颗粒增强Al基复合材料与Al合金的焊接工艺试验研究，重点分析了材料组合，保湿工艺，连接时间等工艺参数对连接接头性能的影响以及连接接头的微观组织及成分分布，研究表明，TLP扩散连接是一种适用于复合材料连接的重要方法，在相同工艺条件下，LF6／SiCp-6061Al的接头性能明显优于LF6／SiCp-2024Al，连接时间过短或过长，都将影响到接头性能，并且连接时间对不同材料组合的影响也不同，采用二次保温工艺可以较大幅度地提高接头性能。     

急冷材料用于连接陶瓷的研究

本文采用急冷材料作为钎料和中间层材料进行钎焊和扩散焊连接陶瓷的研究，在降低连接温度，提高接头性能方面取得了显著的成效；并在提高接头的高温强度方面研究了一种采用组合填充材料的钎焊方法（即急冷钎料加镍粉的方法）对接头进行改性，取得了明显的效果，从而有可能在较低的连接温度下获得较好的接头高温性能。     

TiAl 与TC4 扩散焊接接头的组织与性能

主要对TiAl基金属间化合物与TC4的扩散连接技术进行了研究。通过对钛铝基合金进行热处理,获得了高温性能良好的全片层组织;通过对扩散连接后的接头进行组织结构、力学性能和断口的分析发现,在915℃/80 MPa/1 h的扩散连接条件下,TiAl基合金与TC4实现了冶金结合,在室温、400和500℃下,接头的抗拉强度分别达到了TiAl母材的91.77%、95.27%和99.21%。     

高性能铜钢双金属多孔转子热等静压扩散连接技术

铜钢双金属转子是航空航天型号伺服系统液压泵的核心部件,随航空航天型号液压泵性能不断发展,对转子的性能及可靠性提出了更高的要求。航天材料及工艺研究所于2004年起开展了高性能铜钢双金属多孔转子热等静压扩散连接技术研究。2011年10月21日,中国航天科技集团公司组织技术专家对"高性能铜钢双金属多孔转子热等静压扩散     

用Al—Ti合金加压钎焊Si3N4陶瓷及接头高温性能

用Ａｌ－３ｗｔ％Ｔｉ合金真空加压钎焊Ｓｉ３Ｎ４陶瓷,研究了压力对钎缝组织与接头性能的影响。结果表明,如果填充金属钎焊时处于固液双相区,施加压力既能减小钎缝宽度,又能改善钎缝金属组织,使接头强度得到提高;加压可以作为一种改性钎缝金属的方式。含大量Ａｌ３Ｔｉ的Ａｌ－３ｗｔ％Ｔｉ钎焊接头与用纯Ａｌ钎焊的接头相比,其高温性能得到明显改善,前者６００℃时的剪切强度为２９ＭＰａ,而后者只有４．５ＭＰａ。     

成果简介

1铸造锡青铜及焊接接头应力腐蚀性能研究本成果是为香港天坛大佛的设计选材、工艺选择和可靠性分析、寿命评估提供科学依据。采用目前国内外先进的应力腐蚀试验技术，全面地研究了天坛大佛用材的基材和焊接接头，在各种不同条件下的应力腐蚀倾向、应力腐蚀界限和应力场强度因子。首次提出C90300材料应力腐蚀性能试验数据与分析意见。采用弹塑性断裂力学的理论和方法解决了铜合金的断裂韧度测试问题；通过理论分析与试验研究，采用恒流电位方法解决了铸造材料的裂纹监测问题；根据实际疲劳数据分布假设，利用统计理论解决了大分散度疲劳数据…     

基于损伤容限设计的钛合金层合接头制造

钛合金层合结构因具有较高的损伤容限而获得重视,并成为超塑成形/扩散连接技术应用的一个新方向。本文提出一种含圆形扩散止焊区的层合板结构,通过与原始板材的疲劳裂纹萌生和扩展寿命相对比,结果表明含止焊区的层合板能改善钛合金的裂纹扩展特性,并以此为基础设计并制造了含止焊区的钛合金层合接头,验证了采用现有扩散连接工艺技术制造钛合金层合接头的工艺可行性,其微观组织和各项性能等基本能满足对一般钛合金的设计使用要求。该研究成果为高损伤容限性能钛合金扩散连接层合结构在机翼梁、框等异型截面构件上的应用奠定了技术基础。     

钛合金叠形波纹管的设计和制造

用有限元分析软件对叠形波纹管进行了结构设计,采用扩散连接方法和应力松弛技术制备了TA15钛合金叠形波纹管结构件.对高温扩散焊接叠形波纹管扩散连接界面微观组织、母材的晶粒度、材料的性能损失、气密性、刚度进行了分析和测试.结果表明采用扩散连接技术制备的叠形波纹管焊接接头良好,满足气密性、强度、刚度和疲劳性能要求.     

缓进磨削技术与设备

本成果解决了涡轮工作叶片榫齿加工的关键 ,经试验研究 ,掌握了缓进磨削工艺特点、缓进磨床的制造及配套技术。缓进磨削工艺是用大吃刀缓进给的方式磨削难加工材料和复杂型面 ,吃刀深度 5ｍｍ～ 10ｍｍ。有的采用连续修正技术 ,进给速度由 2 5ｍｍ/ｍｉｎ～ 30 0ｍｍ/ｍｉｎ ,提高到 10 0ｍｍ/ｍｉｎ～ 12 0 0ｍｍ/ｍｉｎ ,而且减少了磨削抗力和提高了磨削精度。切削过程采用强冷却 ,冷却压力 0 .2 9ＭＰａ ,冲洗压力 0 .784ＭＰａ。磨削效率超过国外同类机床水平的 5 0 % ,价格仅为进口机床的三分之一 ,操作简单。现开发成功三种缓进磨床 :…     

用急冷Al基活性钎料钎焊Si3N4陶瓷的研究

研制了三种急冷Ａｌ基活性钎料。研究结果表明：急冷Ａｌ基活性钎料的组织明显细化，熔点明显下降，基体硬度升高。在较低的钎焊温度（７５０℃）下，下加Ｎｉ粉的接头的剪切强度较高（２０８．８ＭＰａ）。钎焊温度对接头强度影响较大。当超过一定钎焊温度后，接头强度明显下降；加Ｎｉ粉复合钎焊可明显提高接头的剪切强度，在钎焊温度为８００℃时接头的最高剪切强度为２２５ＭＰａ，加Ｎｉ粉的复合接头在界面两侧形成均匀分布富Ｎｉ带。这是接头强度提高的主要原因。     

用急冷Al基合金作中间层对Si3N4进行扩散焊连接的研究

本文研制了急冷及普通Al基中间层材料,并对其性能及其在对Si_3N_4陶瓷进行扩散焊时用作中间层进行了研究。结果表明:Al基中间层经急冷凝固处理后组织细小,成分均匀,硬度高,熔点低。接头的剪切强度试验结果表明:在同一扩散焊工艺条件下,急冷中间层接头的剪切强度明显高于普通中间层接头的剪切强度。其中急冷Al-Si-In-Ti-Zn-Mg中间层接头在扩散焊温度为475℃时(保温时间30min,压力为15MPa),强度最高(50MPa)。随着扩散焊温度的提高,接头剪切强度明显下降。断口分析表明:接头均断在界面附近。界面附近的富In相是接头强度的薄弱环节。随着扩散焊温度的提高,富In相尺寸增大,接头强度下降。急冷Al基中间层扩散焊连接Si_3N_4陶瓷的机制是:活性元素Ti向界面扩散富集并与Si_3N_4发生化学反应,生成界面相TiN,同时中间层中的Al也向界面富集并与Si_3N_4发生化学反应,生成AIN界面相。     

降低陶瓷与陶瓷或金属连接温度的技术

为降低陶瓷与陶瓷或金属的连接温度，目前采用的连接方法有过渡液相扩散连接、兰固态连接、机械连接、粘接、铟封和陶瓷表面低温改性后低温钎焊等。本文从上述连接方法的原理设计、连接材料设计与制备、接头性能及各自的优缺点等方面综述了陶瓷与陶瓷或金属低温连接研究的现状。     

SiCp/101铝基复合材料铜中间层TLP

通过颗粒增强铝基复合材料的铜中间层TLP扩散连接试验 ,对接头性能的影响因素进行了研究 ,并采用扫描电镜和电子探针等手段分析了接头连接机理、微观组织与接头性能的关系 ,从而确定了其试验条件和焊接规范。     

Zr对Ti3Al基金属间化合物TLP扩散焊接头组织性能的影响

采用TiZrNiCu非晶态箔状钎料过渡液相(TLP)扩散连接Ti3Al基金属问化合物,通过对接头的力学性能及微观结构的分析,研究了中间层合金TiZrNiCu中Zr元素对Ti3Al基金属间化合物,TLP扩散连接接头组织和性能的影响规律和机理.结果表明,在连接工艺相同条件下,随着中间层合金中添加元素Zr含量减小,Ti3Al基TLP扩散焊接头强度增大;通过延长后续扩散处理时间,可以减小Zr元素对接头组织性能的不利影响.     

Ti—15—3合金时效性能研究

研究了不同炉号的Ｔｉ－１５－３（Ｔｉ－１５Ｖ－３Ｃｒ－３Ｓｎ－３Ａｌ）合金时效温度、时间以及Ａｌ当量与力学性能的关系。在５００～５４０℃范围内拉伸强度与时效温度呈线性关系,平均斜率为－３ＭＰａ／℃。得出了强度与Ａｌ当量的线性方程式,推算出最佳Ａｌ含量为３．１％～３．３％。采用统计方法研究了强度与塑性关系,并研究了冷加工对时效性能的影响。研究的达到１０８０ＭＰａ强度级别的５２０℃／１０ｈ／ＡＣ的时效制度具有满意的力学性能,并应用于制造飞机阻力伞梁。     

SiCp/101铝基复合材料铜中间层TLP扩散焊工艺研究

通过颗粒增强铝基复合材料的铜中间层TLP扩散连接试验,对接头性能的影响因素进行了研究,并采用扫描电镜和电子探针等手段分析了接头连接机理、微观组织与接头性能的关系,从而确定了其试验条件和焊接规范.