扩散焊接钨中间层钢的界面结构及性能研究

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1、中图分类号!鱼垒5鱼：窆UDC呈!硕士学位论文学校代码!Q§三三密级公珏扩散焊接钨／中间层／钢的界面结构及性能研究MicrostructureandPropertiesofDiffusionBondedJointsbetweenTungstenandSteelUsingaImerlayer作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：王艳艳材料学钨／钢焊接粉末冶金研究院马运柱教授刘文胜教授论文答辩日期竺f!：!：!答辩委员会主席奎竺互圭中南大学二。一三年六月原创性声明本人声明，所呈交的学位论

2、文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特N30n以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：圣拖日期：翌!≥年上月上Et学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分

3、内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：圣邋导扩散焊接钨／中间层／钢的界面结构及性能研究摘要：钨具有优异性能，是最有前景的面向等离子材料之一，钢是重要的结构材料，钨钢连接部件在国防军工及核工业等领域具有重要应用价值。但钨与钢焊接性较差，易因热应力过大而失效。通常采用添加中间层的方法来提高接头使用寿命。扩散焊是制备性能优异的异种材料连接接头的有效方法，而通过扩散焊获得优异性能钨

4、／钢连接部件的关键在于：中间层的选择。本文采用钒、钒+镍、镍．铁熔覆层作为中间层，对扩散焊接钨／中间层／钢体系的界面结构、力学性能和机理进行了系统的研究。研究结果表明：1)添加V中间层可实现钨／钢的焊接，焊接层依次为V(W)N溶体层、钒层、碳化钒层、钢脱碳层。钨／钒／钢扩散焊接头拉伸受载过程中，钒．钢界面是断裂失效主要位置，属于脆性断裂模式。2)以V-Ni复合中间层焊接时，其焊接层依次为V(W)固溶体层、钒层、钒．镍反应层、镍层、Fe．Ni固溶体层。其中钒．镍反应层由VC层、VC+Ni．V化合物混合层

5、、Ni．V化合物层三部分组成。拉伸强度达到164MPa，钒一镍界面层是断裂失效的主要位置。3)Ni．Fe熔覆纯钨，在钨基体表层形成呈梯度分布的典型的W-Ni．Fe合金组织。钨／Ni．Fe熔覆层／钢扩散焊接头结合完好，实现钨／钢的可靠连接。拉伸受载过程中，试样断裂失效发生在靠近界面的钨侧。图50幅，表11个，参考文献71篇关键词：钨；钢；扩散焊；中间层；界面结构；力学性能分类号：TG456．9IIMicrostructureandPropertiesofDiffusionBondedJointsbetw

6、eenTungstenandSteelUsingaInterlayerAbstract：TungstenisoneofthemostpromisingPlasmaFacingMaterials．andstainlesssteeliSanimportantstructuralmaterial．Duetotheirexcellentphysicalandmechanicalproperties，theresearchonbondingtungstenandsteelwillhavesignificanta

7、pplicationvaluesinnationaldefenseandnuclearindustry．However,tungstenisincompatiblewithsteel，aswellasthethermalexpansioncoefficientbetweenthetwoalloysiSobviousdifferent，whichwilllcadtoaquitehigllthermalstressduringconnectingandbeingserviced，resultinginth

8、efailureofthematerials．Therefore．allinterlayeriSusuallynecessarytoreducetheresidualstressandprolongjoint’Sservicelife．Diffusionbondingisaneffectivemethodtogethigh-performancejointofdissimilarmaterials．Butthesuitableinterlayeristh