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《cu基非晶作為中間層在金屬瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接中應(yīng)用的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、ApplicationofCu-basedamorphoustoTransientLiquidPhasebondingofmetalsasinterlayerCandidateWeiMengSupervisorProfessorLinJianguoCollegeFacultyofMaterials&OptoelectronicsPhysicsProgramMaterialsscienceandEngineeringSpecializationHigh-performanceMetallicMaterialsDegreeMasterofEngineeringUniversityXia
2、ngtanUniversityDateJune,2012IV湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容
3、編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接技術(shù)具有連接時(shí)間短、連接溫度低、操作方便、殘余應(yīng)力小、熱影響區(qū)小等諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其是對(duì)于異種材料的連接更具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前連接領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。非晶合金由于其成分通常選擇在共晶點(diǎn)附近，熔化并凝固后易于形成性能良好的共晶組織，并且非晶合金的熔點(diǎn)通常比晶態(tài)合金低得多，因此非晶合金成為瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接中間層的理想材料。本文制備了Cu46Zr46Al8非晶合金，并研究了Cu元素在此合金中的擴(kuò)散行為，然后采用所制備的非晶合金
4、作為中間層材料，對(duì)純銅及Cu-Fe異種材料進(jìn)行了瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接，研究了連接溫度和保溫時(shí)間的改變對(duì)連接接頭的微觀組織和力學(xué)性能的影響，主要研究結(jié)果如下：(1)采用銅模吸鑄法制備了板狀Cu46Zr46Al8非晶合金，通過熱力學(xué)表征可知所制備非晶的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg為425℃，晶化溫度Tx為500℃，過冷液相區(qū)寬度ΔTx為75℃，熔點(diǎn)Tm大致在720-860℃范圍內(nèi)；(2)在440-485℃溫度范圍內(nèi)，Cu元素在Cu46Zr46Al8非晶合金中的擴(kuò)散行為遵循Arrhenius等式，其擴(kuò)散激活能為518kJ/mol。通過與Cu元素在Cu46Zr46Al8晶態(tài)合金中的擴(kuò)散行為進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)C
5、u原子在非晶中擴(kuò)散更加困難，這與非晶合金特殊的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)；(3)采用Cu46Zr46Al8非晶合金作為中間層，對(duì)純銅進(jìn)行瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接，接頭結(jié)合良好，無孔洞、氣孔、裂紋等缺陷，接頭力學(xué)性能隨連接溫度的升高而得到改善，并且斷裂方式由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。其中，在連接溫度為900℃、保溫時(shí)間為120s、連接壓力為0.5MPa的條件下所得到的接頭組織為共晶組織，其顯微硬度接近于母材，拉伸強(qiáng)度為345MPa，接頭性能最好；(4)采用Cu46Zr46Al8非晶合金作為中間層，對(duì)Cu-Fe異種材料進(jìn)行瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接，其結(jié)果表明，接頭組織和力學(xué)性能隨連接溫度和保溫時(shí)間的變化而變化。一方面
6、，隨著連接溫度(700-900℃)的升高，接頭組織由金屬間化合物向共晶組織轉(zhuǎn)變，力學(xué)性能也有所提高；另一方面，保溫時(shí)間的增加(120s-720s)使焊縫寬度明顯增大，接頭組織基本保持不變，力學(xué)性能受保溫時(shí)間的影響不大。從斷口分析可知，各個(gè)連接試樣的斷裂方式基本上以脆性斷裂為主，這是因?yàn)镕e基體與中間層材料之間生成了脆性的金屬間化合物ZrFe2(含Cu)層，為接頭的薄弱區(qū)域，裂紋在此處萌生并迅速擴(kuò)展，導(dǎo)致接頭斷裂。關(guān)鍵詞：TLP；非晶合金；擴(kuò)散；連接參數(shù)；微觀組織與力學(xué)性能IAbstractTransientLiquidPhaseDiffusionBonding(TLP)hasman
7、yadvantages,suchasshortconnectiontime,lowbondingtemperature,easytooperate,smallresidualstressandheataffectedzone.Itbecomesaresearchhotspotinthecurrentweldingfieldandhasuniqueadvantage,especiallyfortheweldingofdissimilarmaterials.ForAmor
