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碳化硅陶瓷与钛合金的钎焊

日期:2012年4月16日 13:32

  碳化硅陶瓷具有优异的高温强度、良好的耐腐蚀抗氧化及耐磨性能,是应用于高温场合的一种重要的材料。与其它陶瓷材料一样, SiC陶瓷也存在延性和冲击韧性低、加工性能差等缺点,将SiC陶瓷和金属连接在一起使用可以获得彼此互补的优势,有利于扩大SiC陶瓷的应用。SiC陶瓷与钛合金可靠连接在航空航天领域具有重要的应用价值,可供选择的主要方法有钎焊和扩散焊。扩散焊要求焊接面光滑平整,并要求的焊接压力和焊接温度。相对而言,钎焊对焊接件表面的加工精度要求比较低,具备更大的应用范围和发展空间。

  比较陶瓷与陶瓷之间的连接,金属与陶瓷之间连接,由于热膨胀系数和杨氏模量的差别,在冷却过程中,容易产生较大的热应力,连接更为困难。目前开发的Ag-Cu-Ti 活性钎料对大部分陶瓷和金属均有良好的润湿性和连接性,且钎焊温度也比较低,避免高温对母材的破坏。但是Ag-Cu-Ti 活性钎料的高温性能较差,同时也不能有效缓解陶瓷和金属线膨胀系数差而导致的其接头附近较大的残余应力问题。故部分研究者开始摸索在中间层材料中加入生成增强相所需的元素如Al、TiC粉,在连接过程中利用原位反应生成较低线膨胀系数的增强相,缓解连接层或金属与陶瓷母材之间的线膨胀系数的不匹配,以提高接头性能。

所属类别: 钎焊知识

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