高级检索

Cu-Pd-V钎料真空钎焊Cf/SiBCN复合材料的界面组织与性能

李文文1,熊华平1,陈波1,邹文江1,刘伟2

李文文1,熊华平1,陈波1,邹文江1,刘伟2. Cu-Pd-V钎料真空钎焊Cf/SiBCN复合材料的界面组织与性能[J]. 焊接学报, 2018, 39(9): 90-94. DOI: 10.12073/j.hjxb.2018390230
引用本文: 李文文1,熊华平1,陈波1,邹文江1,刘伟2. Cu-Pd-V钎料真空钎焊Cf/SiBCN复合材料的界面组织与性能[J]. 焊接学报, 2018, 39(9): 90-94. DOI: 10.12073/j.hjxb.2018390230
shu
LI Wenwen1, XIONG Huaping1, CHEN Bo1, ZOU Wenjiang1, LIU Wei2. Microstructure and mechanical property of Cf/SiBCN composite joint brazed with Cu-Pd-V filler alloy[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2018, 39(9): 90-94. DOI: 10.12073/j.hjxb.2018390230
Citation: LI Wenwen1, XIONG Huaping1, CHEN Bo1, ZOU Wenjiang1, LIU Wei2. Microstructure and mechanical property of Cf/SiBCN composite joint brazed with Cu-Pd-V filler alloy[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2018, 39(9): 90-94. DOI: 10.12073/j.hjxb.2018390230
shu

Cu-Pd-V钎料真空钎焊Cf/SiBCN复合材料的界面组织与性能

  • 1. 北京航空材料研究院, 焊接与塑性成形所, 北京 100095;
    2. 北京航空材料研究院, 先进高温结构材料重点实验室, 北京 100095

Microstructure and mechanical property of Cf/SiBCN composite joint brazed with Cu-Pd-V filler alloy

  • 1. Welding and Plastic Forming Division, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China;
    2. Science and Technology on Advanced High Temperature Structural Materials Division, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 利用Cu-Pd-V钎料对新型四元陶瓷基复合材料Cf/SiBCN进行了真空钎焊连接.利用座滴法研究了Cu-Pd-V钎料对Cf/SiBCN复合材料的动态润湿性.利用SEM和XRD对钎焊接头微观组织及断口物相进行了分析表征.结果表明，经1 170℃保温30 min后钎料在复合材料上的润湿角为57°.在1 170℃-10 min钎焊规范下，Cu-Pd-V钎料在Cf/SiBCN复合材料表面形成厚度约为1 μm的V （C，N）反应层，主要包括VC和VN化合物，钎缝中央为Cu3Pd和CuPd两种固溶体相.接头的室温三点弯曲强度为58.1 MPa，当测试温度提高至600℃时接头强度上升至90.2 MPa，在700和800℃测试温度下钎焊接头强度呈下降趋势，但仍然可以维持在室温强度水平，分别为66.9和64.6 MPa.
    Abstract: Cu-Pd-V filler alloy was used to join Cf/SiBCN composite. Its dynamic wettability on the composite was studied with the sessile drop method. After heating at 1 170℃ for 30 min, the filler alloy showed a contact angle of 57°. The microstructure and phase confirmation of the joint were analyzed by SEM and XRD, respectively. When brazed at 1 170℃ for holding time of 10 min, the interfacial reactions resulted in resulted in the formation of V(C,N) reaction band with the thickness of 1 μm at the surface of Cf/SiBCN composite, and the microstructure in the central part of the joint is composed of Cu3Pd and CuPd solid solutions. The average three-point bend strength of Cf/SiBCN-Cf/SiBCN joints at room temperature is 58.1 MPa. When the test temperature was increased to 600℃, the average joint strength was even elevated to 90.2 MPa. Eventhough the strength of brazed joints decreased at 700℃ and 800℃, which was 66.9 MPa and 64.6 MPa respectively, it still maintained at room temperature strength value.
    • HTML全文
    • 参考文献(10)
  • [1] Zern A, Mayer J, Janakiraman N, et al. Quantitative EFTEM study of precursor-derived Si-B-C-N ceramics[J]. Journal of the European Ceramic Society, 2002, 22(9-10):1621-1629. doi: 10.1016/S0955-2219(01)00443-5
    [2] 潘瑞, 林铁松, 何鹏, 等. AgCuTi钎料钎焊2Si-B-3C-N陶瓷接头的微观结构及力学性能[J]. 硅酸盐学报, 2015, 43(12):1719-1724 Pan Rui, Lin Tiesong, He Peng, et al. Micro-structure and mechanical property of 2Si-B-3C-N ceramic joints brazed by AgCuTi filler metal[J]. Journal of the Chinese Ceramic Society, 2015, 43(12):1719-1724
    [3] 沈彦旭. 2Si-B-3C-N陶瓷与Nb的钎焊工艺及机理研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2014.
    [4] Bill J, Kamphowe T W, Muller A, et al. Precursor-derived Si-(B-)C-N ceramics:thermolysis, amorphous state and crystallization[J]. Applied Organometallic Chemistry, 2001, 15(10):777-793. doi: 10.1002/aoc.v15:10
    [5] Xiong H P, Chen B, Pan Y, et al. Interfacial reactions and joining characteristics of a Cu-Pd-V system filler alloy with Cf/SiC composite[J]. Ceramics International, 2014, 40(6):7857-7863. doi: 10.1016/j.ceramint.2013.12.131
    [6] Sun Y, Zhang J, Geng Y P, et al. Microstructure and mechanical properties of an Si3N4/Si3N4 joint brazed with Au-Ni-Pd-V filler alloy[J]. Scripta Materialia, 2011, 64(5):414-417. doi: 10.1016/j.scriptamat.2010.11.004
    [7] 陈波, 熊华平, 毛唯, 等. 两种Pd-Ni基高温钎料在Si3N4陶瓷上的润湿性[J]. 焊接学报, 2008, 29(3):57-60 Chen Bo, Xiong Huaping, Mao Wei, et al. Wettability of two kinds of Pd-Ni brazing filler metals on Si3N4 ceramic[J]. Transactions of the China Welding Institution, 2008, 29(3):57-60, doi: 10.3321/j.issn:0253-360X.2008.03.015
    [8] Liu W, Cao L M, Xu C H, et al. Processing and properties of the Cf/SiBCN ceramic matrix composites prepared by PIP[J]. High Temperature Ceramic Matrix Composites 8:Ceramic Transactions, 2014:248335-343.
    [9] Xiong H P, Chen B, Kang Y S, et al. Wettability of Co-V, and PdNi-Cr-V system alloys on SiC ceramic and interfacial reactions[J]. Scripta Materialia, 2007, 56(2):173-176. doi: 10.1016/j.scriptamat.2006.08.067
    [10] Kim Y C, Saida K, Zhou Y H, et al. Selection of insert layer materials in Si3N4/steel joining[C]//Welding, Joining, Coating and Surface Modification of Advanced Materials, Proceedings the Pre-Assembly Symposium of 47th Annual Assembly of ⅡW, Vol. Ⅱ, Dalian, China. 1994:336-341.
    • 相关文章
    • 施引文献(33)

  • 期刊类型引用(22)

    1. 黎芩，卜恒勇，李萌蘖，韩久彦. 热作模具钢磨损性能的研究现状. 热加工工艺. 2024(01): 1-5 . 百度学术
    2. 单华亮，陶美悦，庄文晨，曹志强. H13热作模具钢表面耐高温磨损涂层制备技术研究进展. 陕西理工大学学报(自然科学版). 2024(05): 18-28 . 百度学术
    3. 纪皓文，郝敬宾，牛庆伟，刘昊，杨海峰，刘新华. 超声滚压对高速激光熔覆GH5188高温合金涂层组织和力学性能的影响. 精密成形工程. 2023(01): 146-155 . 百度学术
    4. 李中成，潘成海，董旭刚，李再久，金青林. 焊接电流对等离子堆焊H13钢显微组织及裂纹的影响. 应用激光. 2023(03): 33-41 . 百度学术
    5. 马欣，史强，陈雁忠，李强，张月婷，赵龙. H13钢激光淬火工艺优化及组织性能. 金属热处理. 2023(07): 266-271 . 百度学术
    6. 朱志凯，李凯玥，黄江，师文庆，谢玉萍，何敏仪，刘文娟，王杉杉. WC强化Fe60激光熔覆层研究. 应用激光. 2023(08): 10-17 . 百度学术
    7. 畅庚榕，刘明霞，孟瑜，郭岩，马大衍，李世亮，徐可为. H13钢表面同质激光熔覆中WC微合金化行为及摩擦学性能研究. 材料导报. 2023(22): 161-166 . 百度学术
    8. 陈帅，陶凤和，贾长治，孙河洋. 成形角度对选区激光熔化4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响. 材料工程. 2022(03): 122-130 . 百度学术
    9. 朱明冬，吴冰洁，曹立彦，李彦儒，张润豪，吴佳玥. 304LN不锈钢表面激光熔覆钴基合金组织和性能. 焊接学报. 2022(08): 48-53+86+116 . 本站查看
    10. 罗建，谢颂伟，毛家智，王梁，张群莉，葛鸿浩，姚建华. 稳态磁场对激光熔覆钴基合金宏观偏析及元素扩散影响. 表面技术. 2022(12): 320-328+349 . 百度学术
    11. 欧阳伟豪，周健，高鹏，迟宏宵，谢官利，王文军. 铌含量对H13钢枝晶偏析及碳化物组成和形貌的影响. 机械工程材料. 2022(12): 43-49 . 百度学术
    12. 胡登文，刘艳，陈辉，王梦超. Q960E钢激光熔覆Ni基WC涂层组织及性能. 中国激光. 2021(06): 239-245 . 百度学术
    13. 陈炜，孙培鑫，曹鹏，曹一枢，周文涵，白瑛. 金属表面涂层高温摩擦磨损性能研究. 锻压技术. 2021(06): 1-7 . 百度学术
    14. 刘博，陈炜，郭玉琴，曹一枢，周文涵，刘志强. 基于激光熔覆的自润滑复合涂层制备及其性能研究. 锻压技术. 2021(07): 134-139 . 百度学术
    15. 尹燕，李志慧，李辉，李治恒，路超，张瑞华. 铸轧辊套表面超高速激光熔覆钴基熔覆层高温耐磨性能. 焊接学报. 2021(09): 81-89+101-102 . 本站查看
    16. 员霄，王井，何冰，陈志凯，蹤雪梅. H13钢激光相变硬化的组织与性能试验研究. 中国机械工程. 2020(04): 432-437+444 . 百度学术
    17. 杨振，柳宁，樊湘芳，李勇，邱长军. 2Cr12NiMoWV钢表面激光熔覆铁基合金组织及力学性能研究. 应用激光. 2020(01): 22-28 . 百度学术
    18. 王永东，杨在林，张宇鹏，朱艳. Y_2O_3对原位自生TiC增强Ni基涂层组织和性能影响. 焊接学报. 2020(02): 53-57+100 . 本站查看
    19. 雷瑛，陈涛. 不同保护Ar气含量下304不锈钢熔敷组织演变及夹杂物特征分析. 材料保护. 2020(05): 134-139 . 百度学术
    20. 杨伟，曾大新，刘建永，李峰光. 激光熔覆H13钢的裂纹敏感性及形成机理. 金属热处理. 2020(06): 206-211 . 百度学术
    21. 黄智泉，段嘉旭，杨威，张海燕. 冲击能量对Fe-C-Mo-V堆焊合金抗磨粒磨损性能的影响. 焊接学报. 2020(12): 80-85+101-102 . 本站查看
    22. 郭岩，叶智，徐勃，祖平文，张超，杨文涛，聂海军，田树高. 4Cr5MoSiV1钢表面镍基和铁基激光熔覆层的组织结构与耐冲击磨料磨损行为. 材料保护. 2019(09): 137-142 . 百度学术

    其他类型引用(11)

    • 资源附件(0)
计量
  • 文章访问数:  630
  • HTML全文浏览量:  22
  • PDF下载量:  124
  • 被引次数: 33
出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-12

目录

摘要
HTML全文
    参考文献(10)
    相关文章
    施引文献(33)
    资源附件(0)

    /

    返回文章
    返回

    网站版权 © 焊接杂志社焊接学报编辑部电话：0451-86323218地址：哈尔滨市松北区创新路2077号

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发  百度统计