試驗材料為Fe3Al金屬間化合物和18-8奧氏體不銹鋼。其中Fe3Al是經過真空感應爐熔煉后制成的板材,化學成分和熱物理性能見表1。采用線切割方法將Fe3Al和18-8不銹鋼分別切成100×20×20mm3和100×20×8mm3的待焊試板。
焊前首先采用機械打磨和化學清洗方法將Fe3Al和18-8鋼待焊試板表面的鐵銹、雜質和氧化膜去除。然后將兩試板迭合在一起,放入WorkhorseⅡ型擴散焊設備的真空室中,上下表面各放置一片云母,以防止試樣與壓頭的粘結。焊接過程中采用電阻輻射加熱,擴散焊工藝參數為:加熱溫度1000~1080℃,保溫時間15~80min,焊接壓力15MPa,真空度4.0×10-4 Pa。
焊后采用線切割方法從試件上切取Fe3Al/18-8擴散焊接頭并制備成金相試樣,用王水溶液進行腐蝕。采用JXA-840掃描電鏡分析Fe3Al/18-8擴散焊界面附近的結構特征;采用JXA-8800R電子探針(EPMA)分析Fe3Al/18-8界面擴散反應層的成分;根據布加科夫(B.E.Eyrakob)提出的元素擴散距離與時間之間的拋物線規(guī)律研究Fe3Al/18-8界面擴散反應層的生長規(guī)律。
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Fe3Al/18-8異種材料擴散焊的界面反應
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