基于W-Fe-Cr混合粉末中间层的钨/钢连接研究

作     者：杨宗辉 沈以赴 张旭 李晓泉 成家林 初雅杰 YANG Zong-hui;SHEN Yi-fu;ZHANG Xu;LI Xiao-quan;CHENG Jia-lin;CHU Ya-jie

作者机构：南京工程学院材料科学与工程学院江苏南京211167 南京工程学院江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室江苏南京211167 南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京211106 

基　　金：江苏省自然科学基金项目(BK20201036) 南京工程学院创新基金面上项目(CKJB201902) 江苏高校优秀科技创新团队项目 

出 版 物：《稀有金属与硬质合金》 (Rare Metals and Cemented Carbides)

年 卷 期：2022年第50卷第4期

页      码：46-50页

摘      要：以质量百分数组成为90W-8.5Fe-1.5Cr的W-Fe-Cr混合粉末为中间层,纯铜箔为钎料,采用1120℃保温60min并加压5MPa的工艺参数,对纯钨和0Cr13AI钢进行真空连接。利用激光粒度分析仪、SEM、EDS和电子万能试验机等手段研究了W-Fe-Cr混合粉末形态、粒度分布以及接头的微观组织、成分、机械性能、剪切断口特征。结果表明,接头由钨母材/W-Fe-Cr高密度合金层/钢母材三部分组成,其中W-Fe-Cr高密度合金层由W-Fe-Cr混合粉末中间层固相烧结形成;W-Fe-Cr高密度合金层/钨母材界面通过极薄的钎缝实现钎焊连接;W-Fe-Cr高密度合金层/钢母材界面则通过先钎焊再固相扩散焊的机制连接。高能球磨制备W-Fe-Cr混合粉末对较小连接压力下生成均匀化、致密化的W-Fe-Cr高密度合金层具有关键作用。钨/钢接头剪切强度为41MPa,断裂发生在W-Fe-Cr高密度合金层/钨母材结合界面,断面呈现为脆性断裂特征。本研究为线膨胀系数可调且不含活性元素Ni的钨/钢连接中间层设计提供了新思路,为进一步提高钨/钢连接结构在核聚变堆中的适用性进行了有益探索。

主 题 词：钨/钢连接 高密度合金层 W-Fe-Cr混合粉末 高能球磨 钎焊 固相烧结 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19990/j.issn.1004-0536.2022.04.046.05

馆 藏 号：203114447...