机械工程学报

作者：杨佳, 张勋业, 马广璐, 林盼盼, 徐彦强, 林铁松, 何鹏

单位：1. 哈尔滨工业大学先进焊接与焊接国家重点实验室 哈尔滨 150001;2. 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 沈阳 110043;3. 哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所 哈尔滨 150080

关键词：SiCf/SiC复合材料,GH536,Mo中间层,微观组织,力学性能；

基金：国家磁约束核聚变能发展研究专项（2019YFE03100100）、国家自然科学基金（51805112，51974101，51975150）、装备预研领域基金（61409230512）、黑龙江省自然科学基金（LH2020E037）和山东省重大科技创新工程（2019JZZY010366）资助项目

针对新型耐高温复合材料（SiCf/SiC）的加工性差的问题，采用AuCuTi/Mo/AuCuTi复合钎料对其与镍基高温合金进行钎焊研究。通过探究不同温度下的接头力学性能及组织演变规律，对界面反应和应力缓释机理进行分析。在1 050℃/10 min的工艺参数下，接头室温剪切强度最高达到79 MPa。接头典型的界面结构为GH536/（Ni，Cr，Mo，Fe）+TiNi3+Ti2Ni+AuCuI/TiNi3+Ti2Ni+TiNi+AuCuI/σ/Mo/Mo4.8Si3C0.6/Ti5Si3Cx/Ti5Si3Cx+TiC+AuCuI/Ti3SiC2/SiCf/SiC。当温度较低时，界面反应程度较低，因此陶瓷/钎料异质界面难以形成连续的Ti5Si3Cx+TiC连接层；而当钎焊温度增加到1 050℃时，异质界面处开始形成厚度约为3 μm的Ti3SiC2，从而实现有效地连接。当温度继续升高到1 100℃时，Cr元素在Mo箔中的扩散程度增加，并在陶瓷/钎料异质界面处发生富集。而此时过厚的界面反应层（10 μm）则是引起接头剪切降低的主要原因。使用该钎焊体系有助于阻碍母材之间的剧烈反应以及缓解接头的热应力，在一定程度上改善了SiCf/SiC在实际应用中的加工困难问题。

来源：2021年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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