基于Ni基钎料的钼铼合金钎焊组织及性能研究(2)

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2.1.1实验母材.13

2.1.2实验钎料13

2.2实验设备.13

2.3真空钎焊设备.13

2.4扫描电镜（SEM）.14

2.5试验方法.14

2.5.1钎焊接头设计14

2.5.2钎焊工艺参数的选定15

2.5.3润湿性实验16

2.6金相实验.17

2.7剪切试验.18

第三章Mo50Re50合金与不锈钢真空焊接的显微组织分析19

3.1金相试样.19

3.2钼铼合金钎焊焊接接头金相分析.19

3.3剪切实验.23

结论.25

致谢.26

参考文献
第一章绪论
1.1 课题背景钼铼合金本身拥有较高熔点、较好的高温性能、优良的导热及导电性能、较小的膨胀系数、优秀的抗热震性能、抗磨损性能和抗腐蚀性能强等特点，使得它在化学、冶金产业及金属制造、电子电气产业、航空-航天和核产业以及军事技术等范围拥有着普遍的应用，成为难熔金属材料中极具使用前景的材料。伴着对钼铼合金的研究越来越深，以及在各领域中越来越多的使用，钼铼合金在焊接技术层面的研究设计工作的进一步发展延伸变得越来越重要。为了扩大钼铼合金作为优秀合金的使用范围，对钼铼合金焊接性能的优化以及焊接方法的改良成为极其重要的课题。钼本身作为难熔金属，位于元素周期表第五周期的VIB 族，具有较好的导电、导热、耐腐蚀特性，同时拥有着较低的热膨胀系数、较高的硬度、较好的高温强度，在宇航工业、能源工业以及电子工业中有着很广阔的用途。铼是一种熔点很高的金属，它的熔点为3180℃，并且金属铼的强度很高，而且塑性和稳定性良好，铼没有脆性转变临界点，其塑性从高温到低温情况下都能够保持不变,而且还具有非常高的弹性模量，其弹性模量仅次于金属锇。在高温冲击环境下有很好的抗蠕变能力，适用于超高温和强热震的工作环境。其还具有很高的抗拉伸强度，且抗拉强度在高温条件下（2200℃）仍很高，可保持在48MPa 以上，远远超过其他金属。铼在高温下具有很好的耐热冲击性，并且还有非常良好的耐磨性和抗腐蚀性，仅次于纯金属锇的抗磨损能力，对于大部分气体表现出来的化学惰性，也不会与热氢气发生反应，对氢气的渗透率也很小。因铼金属本身的这些优良特性，源:自;751'-论.文,网·www.751com.cn/ 铼及其合金被广泛应用于催化剂、电子电气和宇航事业等诸多领域，成为高新材料领域内极具发展潜力的优良材料之一。纯金属钼在常温条件下塑韧性较差、加工性能差、焊接性能差、抗氧化能力弱、且具有再结晶脆性等缺点，使得纯金属钼的应用受到了很大的限制。因为金属铼具有特殊的性能，在向金属钼中加入铼后，会使钼的一些性能得到强化。如：增加了金属的塑性、金属的强度以及其焊接性，使金属钼的再结晶温度得到提升，略微提升了钼合金的高温性能，显著地降低了塑-脆转变温度，提高钼的加工性能。但同时由于铼金属本身价格昂贵，获得相关产品的尺寸受限，使得钼铼合金的推广应用遇到一定的难题。为了进一步研究钼铼合金的性能、用途，拓展钼铼合金的使用以发挥出其更广泛的应用，本课题提出了钼铼合金用高温钎料系设计及性能研究（Ni 钎料），以粉末冶金制得的50Mo50Re（wt%）为母材，使用BNi8-2.4Zr钎料，采用更适于异种难熔金属的真空钎焊方法，探索研究钼铼复合材料的钎焊性能，为钼铼合金于不锈钢连接技术提供一定的理论基础和实际意义。
1.2 Mo-Re复合材料1.2.1 Mo-Re复合材料的基本特征金属钼的熔点很高，而且含有很多优越的物理性能。如：导电性能强、导热速度快、拥有很强的抗腐蚀性能，另外，钼金属因其物理性能优秀使其可以应用于宇航工业、能源工业等多种领域。然而在实际应用中，纯金属钼较差的塑韧性、焊接性以及加工性能、易氧化、具有再结晶脆性等缺点导致其的应用受到很大限制。在实验研究中发现加入一定量的合金元素如C、B、Re 和稀土元素等都可以改善金属钼的脆性。而其中尤以合金元素铼的作用效果最为突出，通过铼元素的加入，可以大为改善金属钼的常温性能以及焊接性能，同时还可以提高金属钼的高温性能。金属钼的晶体结构为A2 型体心立方结构，金属铼的晶体结构为密排六方结构，因此铼可以在钼中固溶形成具有体心立方结构的α相，其溶解度在2500℃时达到最大为59％，并且其溶解度会随着温度的降低而减小，在室温时溶解度减小到只有29％。由于“铼效应”原因，使得合金的高温性能得到较大的优化，并改善了合金的焊接性能，提高了钼合金的后期加工性能。以下是铼的加入对钼的高温性能以及机械性能的影响。合金的延性-塑性转变温度随着铼元素的含量增加而发生较大幅度的降低：而当铼元素的含量低于10%时，合金的再结晶温度会随着铼元素含量的增加显著提高。