幾種擴(kuò)散焊用材料擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究與計(jì)算機(jī)模擬.pdf

1、工程應(yīng)用中對(duì)高性能構(gòu)件的技術(shù)要求越來(lái)越高，經(jīng)常需要把性能差異較大的異種材料，如金屬和陶瓷，連接在一起，而傳統(tǒng)的熔化焊往往難以實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。作為一種新穎的固相焊接技術(shù)，擴(kuò)散焊可使兩個(gè)被焊接零件的結(jié)合表面在高溫和加壓的條件下緊密粘結(jié)在一起。該方法可以直接連接同種或異種材料，也可在待焊工件之間加入中間層。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)引起零件的宏觀變形、熔化且接頭質(zhì)量好。如今，擴(kuò)散焊作為一種固相焊接技術(shù)，已成為焊接領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，正在飛速發(fā)展。
　

2、　本論文選擇了在擴(kuò)散焊應(yīng)用廣泛的三類(lèi)合金體系，即fcc_AlNi-X(X=Ge、Ti和V)，bcc_A2 Cu-Mn-Al和Fe-Si-Al合金作為研究對(duì)象。制備一系列的擴(kuò)散偶，采用電子探針技術(shù)測(cè)定相應(yīng)的成分-距離曲線(xiàn)，并基于Boltzmann-Matano和Kirkaldy-Matano方法分別計(jì)算了二元和三元合金的互擴(kuò)散系數(shù)。在所測(cè)定的互擴(kuò)散系數(shù)的基礎(chǔ)上，綜合文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)信息，采用DICTRA(Diffusion Controlle

3、dTRAnsformation)軟件評(píng)估了目標(biāo)體系各相的原子移動(dòng)性參數(shù)，從而建立相應(yīng)的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。最后，基于所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)以及文獻(xiàn)報(bào)道的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)相應(yīng)體系的各種擴(kuò)散性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算和模擬，以驗(yàn)證所建立的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　本工作所取得的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了fcc_Al Ni-X(X=Ge、Ti和V)的互擴(kuò)散系數(shù)，耦合第一性原理、半經(jīng)驗(yàn)公式和CALPHAD方法得到了目標(biāo)體系的自擴(kuò)散系數(shù)，通過(guò)DIC