畢業(yè)論文：非晶BNi-2鎳基釬料釬焊不銹鋼工藝和接頭組織研究

畢業(yè)設計（論文）
題 目
非晶BNi-2鎳基釬料釬焊不銹鋼工藝和接頭組織研究

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摘要
為了研究非晶BNi-2鎳基釬料釬焊不銹鋼的工藝以及不同工藝下釬焊接頭的力學性能和微觀組織，用非晶BNi-2鎳基釬料在不同的溫度和不同的保溫時間下釬焊不銹鋼1Cr18Ni9Ti，母材大小為40mm*35mm*1.5mm，接頭采用搭接形式，搭接量為5mm，實驗在真空爐中進行。實驗后對試樣進行了釬焊接頭的力學性能的測定和焊縫區(qū)元素分布及顯微組織觀察與分析。
研究表明：釬焊溫度和保溫時間時決定釬焊接頭質量的關鍵因素，在一定的釬焊溫度下，存在一個保溫時間使釬焊接頭的抗剪強度達到最高，并且在一定的保溫時間下，存在一個釬焊溫度使釬焊接頭的抗剪強度達到最高，實驗表明在1050℃下保溫5min能夠獲得最佳的接頭組織。BNi- 2 釬料釬焊試樣接頭形式的釬縫組織由兩部分構成:一部分是靠近母材與釬縫界面與之平行的固溶體組織;另一部分是位居中部的化合物相組織。

關鍵詞：非晶鎳基釬料、釬焊、不銹鋼、抗剪強度、顯微組織


ABSTRACT
In order to study the amorphous BNi-2 nickel-based brazing filler metal welding
……（新文秘網(wǎng)http://jey722.cn省略1043字，正式會員可完整閱讀）……　
ce and parallel to the base metal and the brazing seam, another was compound in the central.

Key words：nickel-based amorphous fillers，brazing, stainless steel, Shear Strength, microstructure
目 錄
摘要 - 2 -
ABSTRACT - 3 -
第1章 概 論 - 5 -
1.1課題的背景及意義 - 5 -
1.2本課題及相關領域的國內外現(xiàn)狀和發(fā)展 - 5 -
1.3不銹鋼真空釬焊的原理 - 7 -
1.4不銹鋼真空釬焊工藝 - 8 -
1.4.1釬縫間隙 - 8 -
1.4.2釬焊溫度和保溫時間 - 8 -
1.4.3冷卻速率及焊后熱處理 - 9 -
1.4.4真空度 - 9 -
1.5真空釬焊設備 - 9 -
1.6本章小結 - 10 -
第2章 目標及主要工作內容 - 10 -
2.1實驗材料的選取 - 10 -
2.2實驗方案的確定 - 11 -
2.3釬焊時試樣的固定 - 13 -
2.4抗剪強度的測定 - 14 -
2.5焊縫金相試樣的制取及觀察 - 14 -
2.5.1截取試樣 - 14 -
2.5.2鑲嵌試樣 - 14 -
2.5.3金相試樣的打磨、拋光與腐蝕 - 15 -
2.5.4觀察與記錄 - 15 -
2.6本章小結 - 15 -
第3章 實驗結果及分析 - 16 -
3.1剪切試驗的結果及分析 - 16 -
3.2金相組織的觀察及分析 - 19 -
3.3本章小結 - 22 -
結 論 - 23 -
致 謝 - 24 -
參考文獻 - 25 -


第1章 概 論
1.1課題的背景及意義
利用快速凝固技術制成的非晶態(tài)合金釬料, 近年來日益受到人們的重視;它具有制備技術簡單、成分均勻、雜質含量少和使用方便等優(yōu)點, 發(fā)展前景十分廣闊。
鎳基合金釬料是一種高溫釬料,具有優(yōu)良的焊接冶金及釬焊工藝性能,與大多數(shù)鐵基合金一樣具有滿意的相容性,已被廣泛應用于釬焊普通合金鋼、不銹鋼和高溫合金等材料。利用快速凝固技術來制備非晶態(tài)合金釬料因其具有很大的過冷度和固液界面推進速度，擴大了固溶極限抑制平衡相的形成使釬料化學成分均勻，偏析顯著減少。而且由于非晶型釬料的熔化溫度范圍極窄、熔化時間極短，因而具有良好的瞬間流動性能充分發(fā)揮毛細吸附功能，從而可獲得致密的高強度接頭[1]。不銹鋼不僅具有優(yōu)良的耐蝕性能力學性能和加工性能，而且其工作溫度范圍大。使其適宜于制造耐腐蝕、抗氧化、耐高溫和超低溫等性能要求較高的零件和設備。
在釬焊過程中釬縫與母材發(fā)生相互擴散作用,使釬縫成分不同于釬料,從而改變釬逢性能。在適當?shù)拟F焊工藝下,釬縫為固溶體組織;如果釬焊工藝不合適,釬縫中則出現(xiàn)低熔點共晶體和金屬間化合物。顯然,固溶體組織的釬縫具有高的強度和塑性,而脆性化合物相肯定會降低釬焊接頭的力學性能。此外在釬縫組織保持不變的情況下,釬焊間隙改變將導致釬縫所受的力學拘束及三軸應力狀態(tài)變化,對接頭強度等性能也產生一定的影響。因此，研究不同的釬焊工藝（包括釬焊溫度、保溫時間、釬焊間隙和釬焊壓力）對釬焊接頭組織和性能的影響具有重要意義。
1.2本課題及相關領域的國內外現(xiàn)狀和發(fā)展
鎳基系列釬料釬焊接頭強度高、抗氧化、耐腐蝕，尤其是具有優(yōu)異的高溫性能，特別適用于不銹鋼高溫合金的釬焊在航空航天領域應用十分廣泛[4]。不銹鋼是工業(yè)上使用最多的材料之一，用鎳基釬料對其釬焊釬縫中形成的化合物相對釬縫性能有很大的影響。
從70年代快凝急冷技術問世以來,非晶態(tài)釬料的研制也隨之發(fā)展起來。美國WallCol2monoy公司(鎳基釬料的發(fā)明者和最早的推廣者)生產的非晶態(tài)釬料箔的厚度僅有0.04～0.03mm,最大寬度可達1m,長度可達數(shù)百米[8](但寬度愈大制造上的困難也就愈多)。目前,國內外對鎳基非晶態(tài)釬料的研制已比較成熟,亦逐步商品化。鎳基非晶態(tài)釬料有兩個主要的特性。其一,可得到滿意的釬料的形狀。而鎳基晶態(tài)釬料,加工特別難,大多以粉末狀供應。這種粉末狀釬料在實際應用時,要用粘合劑凝結,加工成所需要的形狀。因為這種粘合劑在釬焊時也要熔化和凝固,所以容易在釬縫中造成氣孔,難于得到精密的釬縫。非晶態(tài)釬料是通過金屬液體急速冷卻而得到的,是100%的金屬,不會產生空隙,熔融的金屬幾乎不收縮,由于釬料自身的精度和強度高,故釬焊后結構的精度也相當高。其二,釬料的成分均勻。而晶態(tài)釬料,其組織不是單一相,當釬焊溫度緩慢上升時,易導致低熔點組分與高熔點組分相分離,結果引起成分偏析,使釬縫的力學性能和化學性質惡化。非晶態(tài)釬料,是用急冷凝固而產生的釬料,組織均勻,不易引起成分偏析,釬縫質量穩(wěn)定,接頭強度波動小。又因其薄,而使釬縫窄,釬料中的合金元素向母材擴散能夠順利進行,釬縫中不形成脆性相,故可有效地消除釬縫的脆性。
原西德Aachen大學的E.Lugscheider用BNi - 2、BNi - 5、BNi - 7釬料釬焊AISI304不銹鋼的試驗結果指出:一定的釬料,在一定的釬焊溫度下,釬焊間隙不得大于某個一定的數(shù)值,即他所謂的“臨界釬焊間隙”(Critical Brazing Clearance,簡寫CBC)[8]。在某 ……（未完，全文共16278字，當前僅顯示2927字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：非晶BNi-2鎳基釬料釬焊不銹鋼工藝和接頭組織研究》）