TiB2-TiC-SiC复合陶瓷接触反应钎焊接头界面组织及力学性能

• 作者: 蔡小强 王东坡 王颖 杨振文
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 二硼化钛 碳化钛 碳化硅 钎焊 界面组织 抗剪强度
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 先进航空材料焊接/连接专栏|Special Topic of Advanced Aeronautical Materials Welding/Joining
• 页码范围: 53-63
• 页数: 11页
• 分类号: V250.1
• 语种: 中文

摘要

采用Ti-Ni中间层体系对TiB2-TiC-SiC(TTS)复合陶瓷进行了钎焊连接,研究不同的钎料成分和保温时间对接头界面组织和力学性能的影响.结果表明:钎料成分变化会引起界面反应机制由Ti与TTS复合陶瓷反应为主的过程向Ni与TTS复合陶瓷反应为主的过程转变.采用Ti-24at％Ni钎料钎焊TTS复合陶瓷时,界面反应主要发生在Ti与TTS复合陶瓷之间,反应产物主要为Ti与TiB2反应形成的TiB以及与SiC反应形成的TiC和Ti5 Si3.采用Ti-83at％Ni钎料钎焊TTS复合陶瓷时,界面反应主要发生在Ni与TTS复合陶瓷之间,尤其是与SiC的反应,反应产物主要为Ni2 Si和C.此外,保温时间显著影响TTS/Ti-24at％Ni/TTS接头的界面组织和力学性能.随着保温时间的延长,接头中连续的Ti2 Ni化合物消失,形成大量的TiB和Ti5 Si3.与此同时,TTS复合陶瓷侧界面反应层逐渐增厚.在钎焊温度为1040℃,保温时间为30 min条件下,采用Ti-24at％Ni钎料钎焊TTS复合陶瓷获得的接头室温抗剪强度最大,达到168±10 MPa,高温(800℃)抗剪强度达到81±18 MPa.