鎳基釬料真空釬焊15-5PH接頭元素擴散行為與界面反應的研究.pdf

1、本文采用非晶態(tài)鎳基釬料BNi-2對15-5PH馬氏體沉淀硬化不銹鋼進行真空釬焊，焊后利用掃描電鏡、能譜分析、電子探針、X射線衍射分析等手段分析了釬焊溫度、保溫時間、釬焊間隙以及冷卻方式對接頭組織、界面元素擴散的影響。
　　研究結果表明：當釬焊溫度升高到982℃，非晶態(tài)釬料BNi-2完全晶化，晶化后的組織主要由γ-Ni固溶體和Ni3B化合物組成。在冷卻過程中，液態(tài)釬料首先凝固出雙共晶的γ-Ni相和Ni3B相，發(fā)生L→γ+Ni3B二元

2、共晶轉變；當冷卻至993℃時，發(fā)生L→γ+Ni3B+CrB三元共晶轉變。采用BNi-2釬焊15-5PH沉淀硬化不銹鋼的焊接接頭可分為四個區(qū)域：界面反應區(qū)(DAZ)、非等溫凝固區(qū)(IRZ)、等溫凝固區(qū)(ISZ)和焊縫中心區(qū)(ASZ)。
　　隨著釬焊溫度的升高，釬縫中心區(qū)的黑色化合物數(shù)量呈下降趨勢，化合物形態(tài)由連續(xù)網(wǎng)狀向斷續(xù)的細條狀轉變；焊縫中心生成的黑色相主要為硼化物和硅化物。另外，隨著釬焊溫度的升高，沿母材晶界處析出的沉淀相數(shù)量增

3、加，母材晶粒長大，焊接接頭各區(qū)域寬度都明顯增加。不同釬焊溫度下界面元素擴散趨勢一致，都是B、Ni元素由釬料向母材擴散，F(xiàn)e元素由母材向釬料溶解。但隨著釬焊溫度的升高，元素擴散距離增加，元素擴散趨于平緩，波動減小。
　　保溫時間決定了釬料中元素向母材的擴散程度。低溫下延長保溫時間，釬縫間隙明顯增加；高溫下延長保溫時間，釬縫中心化合物數(shù)量以及釬縫間距變化不大。當保溫一段時間后元素擴散達到平衡，即使再延長保溫時間，元素也不再發(fā)生擴散。<