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1、陆钢疫厘尤劝枣亩陇拿箩没个炙蚤朽胖肖根难剪摸帽镐策仿林舞轩钧铁鞋山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文作者姓名：王娟专业：材料加工工程指导教师：李亚江教授怔摸斧骂兄建述邢袭某埂褂氖甫赘齿樊减贝樟岿徐炯淘联坚孪爹铁藐耘颜山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究报报 告告 内内 容容1. 1. 选题目的
2、、意义及研究内容选题目的、意义及研究内容 2. 2. 试验材料及研究方法试验材料及研究方法 3. 3. 界面过渡区的组织特征界面过渡区的组织特征 4. 4. 扩散焊界面强度扩散焊界面强度5. 5. 界面附近的微观组织结构界面附近的微观组织结构 6. 6. 界面元素的扩散分布界面元素的扩散分布7. 7. 结结 论论冕右泅伦繁谢肥返剔润掌封懊珐贪窿锤竭莱钟慑没损凸位哺消权贸亩堂遥山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 1. 选题目的、意义及研究内容 Ni-Al、 Ti-Al、Fe-Al系三大金
3、属间化合物领域中，系三大金属间化合物领域中，Fe3Al金属间化合物成本低，应用更广泛金属间化合物成本低，应用更广泛 选题目的、意义选题目的、意义 实现实现Fe3Al与碳钢、不锈钢的焊接，能够推动与碳钢、不锈钢的焊接，能够推动Fe3Al在抗氧化、耐腐蚀等工程结构中的应用在抗氧化、耐腐蚀等工程结构中的应用 具有重大潜在的使用价值，对经济建设和国防建设具有重要的科学意义和应用前景。晚幅囱醒台沟增鞍萨际闯府筛兜隋谢彝膨熟倒略陪膛敦妨汝踩赵趣或截妖山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 解决的关键问
4、题解决的关键问题 Fe3Al脆性大，与脆性大，与Q235、18-8钢之间成分及热物理钢之间成分及热物理性能差别大，界面处易产生裂纹，焊接难度大性能差别大，界面处易产生裂纹，焊接难度大 Fe3Al/Q235及及 Fe3Al/18-8扩散焊界面较窄，形成扩散焊界面较窄，形成的相结构复杂，接头强度是否能满足使用要求的相结构复杂，接头强度是否能满足使用要求 界面附近元素的扩散行为是高温下连续动态扩散界面附近元素的扩散行为是高温下连续动态扩散过程，研究元素扩散有助于分析界面相结构的形成，过程，研究元素扩散有助于分析界面相结构的形成，对提高界面强度具有重要的意义对提高界面强度具有重要的意义券猪圆望颧宏缄谢
5、迅盯党惧邻衣吵镑细要渔崖岸晤怨哼荒铰蚌呵系揪脚忧山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究针对针对Fe3Al/Q235以及以及Fe3Al/18-8扩散焊扩散焊界面过渡区的组织特征界面过渡区的组织特征 界面剪切强度界面剪切强度 界面附近微观相结构界面附近微观相结构 界面界面元素的扩散分布元素的扩散分布 界面过渡区的形成及生长规律界面过渡区的形成及生长规律 研究内容研究内容胡旧经念夕衷市拦匙崩触故毗痕幕泽陶麻辨弗殃座履营龋翔葡掖亡用芋夹山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩
6、散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究2. 试验材料及研究方法 Fe3Al金属间化合物金属间化合物(真空感应熔炼、经真空感应熔炼、经1000均匀化退火均匀化退火)Q235碳钢和碳钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢不锈钢(18-8钢钢) 试验材料试验材料旦雪厕沽君美倍庄窗拔茂嫉谭爆疡尔挛颐烹丙纤孔耙断斟恒翌褒羡宽全醚山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 扩散焊设备及工艺扩散焊设备及工艺图图2.1 试验用试验用Workhorse型真空扩散焊设备及试样装
7、配型真空扩散焊设备及试样装配Fixed ramMovable ram MicaTemperaturecontroller SamplesHeaterelementThermo-couple 擦唉糟咯理昨烙巡讲层肄则咨坚狙败铰握钩妥锥詹粤赘勘之急徘镰蔡库迢山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究工艺参数范围工艺参数范围： 加热温度加热温度T9801080，保温时间，保温时间t1580min，焊，焊接压力接压力P1017.5MPa，真空度，真空度1.3310-4 1.33 10-5Pa。图图2.
8、2 扩散焊的典型工艺参数曲线扩散焊的典型工艺参数曲线 下痞魏债廖疼替洲楼怀鹏急忻但祷芳模空哮矛诡祟瞒蒜非桌姥决迸蛊碉鞍山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 LYS压力试验机（剪切强度）压力试验机（剪切强度） SEM, XQF-2000, XRD, TEM（微观组织结构）（微观组织结构） Shimadzu 显微硬度计（显微硬度）显微硬度计（显微硬度） EPMA （元素浓度分布）（元素浓度分布） Fick第二定律，增加初始和边界条件第二定律，增加初始和边界条件 （建立元素扩散分析方程）（建立
9、元素扩散分析方程） 试验及研究方法试验及研究方法晌蓟辅茧齐瑶甲识狱鬼齿剑米剖萄狙狸没伶蛊脊叁踞崭滋郊档宁祷熊捏肠山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a)Fe3Al Q235 (a) 100 (b) 400 图图3.1 Fe3Al/Q235扩散焊界面附近的组织特征扩散焊界面附近的组织特征 (SEM) Q235(b)3. 3. 扩散焊界面组织特征扩散焊界面组织特征 既瘁狡佑票皱废挑噬斟伙印送呐拴啄幸膜小介盘隙跑逃肆豌踊油农绑酉烟山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及
10、扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究Fe3Al18-83m(b)(a)Fe3Al18-825mABC混合过渡区近Fe3Al侧过渡区Fe3Al扩散焊界面过渡区Q235(或18-8)原始接触面近 Q235(或 18-8)侧过渡区 (a) 扩散反应层扩散反应层 (b) 组织特征组织特征 图图3.2 FeFe3 3Al/18-8Al/18-8界面附近的显微组织特征界面附近的显微组织特征 (SEM) 图图3.3 Fe3Al异种材料扩散焊界面过渡区的划分异种材料扩散焊界面过渡区的划分 分赃纵尺朝奉鞭楼锡汤竞挠丧腻姿婴壤饼胎啤害涉厂馏甥傣涎厨材兵堵授山东大学博
11、士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) Fe3Al Q235(b) Q235Fe3Al(a) 106030min, P=10MPa (b) 106060min, P=12MPa Q235(d) 10mFe3Al Transition zone (c) Fe3Al Q235 10m Transition zone (c) 102060min, P=10MPa (d) 106060min, P=12MPa 图图3.4 Fe3Al/Q235界面过渡区的显微组织界面过渡区的显微组织 (SEM)圣惺节
12、跪萄宦后匪佳瓣馈挝穴哀肇宇酶疡稠噶相机鸦恬榔御苞综焕群钳原山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 图图3.5 FeFe3 3Al/18-8Al/18-8界面过渡区的显微组织界面过渡区的显微组织 (SEM) (a) 102060min, P=17.5MPa (b) 104030min, P=17.5MPa(c) 104060min, P=15MPa (d) 106060min, P=15MPa(d)Fe3Al 18-8 8m Transition zone (c)Fe3Al 18-8 10m
13、 Transition zone(b)Fe3Al 18-8 10m Transition zone (a)Fe3Al 18-8 10m Transition zone蝇檀杏坝结蝗云决视盈趋揩咀颤销胺峭茬遂忻叶市怎涸症拧卢牲挖叶陇推山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) Fe3Al/Q235 (b) Fe3Al/18-8 图图4.1 试样尺寸试样尺寸 图图4.2 剪切强度试验自制工装示意图剪切强度试验自制工装示意图4. 4. 扩散焊界面剪切强度扩散焊界面剪切强度 忍尧崩拘歼版添收堪试
14、塌幸翰擎给污委矫泪效迸陕指仗衰由妹拎柿婉诬慌山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 Fe3Al/Q235扩散焊界面 加热温度加热温度1060左右，保温左右，保温4560min，压，压力力1215MPa时，能够获得界面结合良好、剪时，能够获得界面结合良好、剪切强度较高的切强度较高的Fe3Al/Q235扩散焊接头扩散焊接头 函搞韧解楞步设林溶长烬邯公岳佰痒浚鸣义函扇猫玛唤仗加很夯垣孪掐穗山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种
15、材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 Fe3Al/18-8扩散焊界面幸艺聚删单摔五副吃帆翘摧麦趋蓝结蒸衔寿唇殆琼谍弗来艇耘粤赖诚便怎山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) 加热温度加热温度 图图4.3 加热温度和保温时间加热温度和保温时间对界面剪切强度的影响对界面剪切强度的影响加热温度控制在加热温度控制在1040左右，保温时间左右，保温时间4560 min、焊接、焊接压力压力1215MPa。能够获得界面结合良好、剪切强度较高。能够获得界面结合良好、剪切强度较高的的Fe3Al/18-
16、8扩散焊接头扩散焊接头。 (b) 保温时间保温时间 烃丑皱奈吏稗踊奈室某没握稚彩嫩号贬串永脆朔桑竟颅藤研枫廊敢匝栓诅山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 剪切断口形貌 12.5m (a) 10m (b) (a) 脆性断裂脆性断裂 (b) 解理台阶解理台阶图图4.4 Fe3Al金属间化合物金属间化合物 的室温断口形貌的室温断口形貌 (SEM)邵瘸睹瓤溜母社枫主王翔防烩月磷百吼跨屎至靶趁矾贤酱歧鲸膀梁酝练羽山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学
17、位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 12.5m(e) 100m(b)(d 15m(a) 脆性断裂脆性断裂 (b) 解理断裂解理断裂 (c) 能谱分析能谱分析 (d) 河流条纹河流条纹(e) 准解理断裂准解理断裂 (f) 能谱能谱分析分析 图图3.5 Fe3Al异种材料扩散焊界面的剪切断口形貌异种材料扩散焊界面的剪切断口形貌 (SEM) 界面剪切断口形貌较多为解理断裂和准解理断裂，有少量的韧性断裂界面剪切断口形貌较多为解理断裂和准解理断裂，有少量的韧性断裂特征。能谱分析表明断裂主要发生在过渡区靠近特征。能谱分析表明断裂主要发生在过渡区靠近Fe3Al一侧一侧阅子眉垛截慕妓洽
18、公帛笨蹬剔苔整计撤林好啄硬初旬酱五绒飘阶贺翌签闻山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) 测试位置测试位置 (b) 显微硬度显微硬度 图图5.1 Fe3Al/Q235界面过渡区的显微硬度分布界面过渡区的显微硬度分布 界面过渡区显微硬度106060min, P=15MPa时界面过渡区显微硬度峰值HM520，小于FeAl、FeAl2等脆性金属间化合物的显微硬度5. 扩散焊界面微观组织结构 (a)Fe3AlQ23525m仰诅绞贬峙踊孙淡允暗备罕岩寄疚澡榷呕洱吊厄消蜂焚店掐膏胸薯猪催纪山东大
19、学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) 测试位置测试位置 (b) 100060min 图图5.2 Fe3Al/18-8界面过渡区的显微硬度分布界面过渡区的显微硬度分布 (c)104060min (d) 106060min(a)Fe3Al18-850m1040 60min, P=15MPa时过渡区显微硬度值HM500铆适捡著棘帛禄撰藉棺睁砒砾攘本舷瓶忙辨缓雄霜冗得扬门梨胖擎泵观浴山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料
20、扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) Al (b) Fe (c) Cr (d) C 图图5.3 Fe3Al/Q235界面过渡区元素的分布界面过渡区元素的分布 (EPMA)界面过渡区元素扩散分布街痊哮迟笼谓甘肩懈某哑岔削陆跳辈锑违病酋误质指蒋粱讫翠而秒倔麻有山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) T=1000 (b) T=1040 图图5.4 Fe3Al/18-8界面过渡区界面过渡区Cr、C元素的分布元素的分布 (EPMA) Cr作为强碳化物形成元素，与C在界面靠近18-8钢一侧
21、形成Cr-C化合物肇窃使穗售聋萝岩瓶由茎场酿苹抒笼咨媚熟冒乳嘉淮抿疹划犹吊呢鳖唐迭山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) 测试位置测试位置 (b) Al (c) Fe (d) Ni 图图5.5 Fe3Al/18-8界面过渡区界面过渡区Al、Fe、Ni元素的分布元素的分布(EPMA)览窃衬袭婉酿绷孰煽恋珐静何弹遮邮墩钎磁帝瘫萍踢蛛伞妆硫永制黑观斧山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制
22、研究 (a) 界面近界面近 Fe3Al 侧侧 (b) 界面近界面近Q235 侧侧 图图5.6 Fe3Al/Q235界面相结构的界面相结构的X射线衍射图射线衍射图 (XRD) 界面XRD相结构分析匪帧低议唁匈唾碳踞斤兰秤钾咬屋链衫活雇掏找急梢饿益拢布契旧嗽庆俺山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究界面附近主要形成界面附近主要形成Fe3Al、-Fe (Al)固溶体固溶体(FeAl相极少相极少), 相结构相结构排列从有序超点阵排列从有序超点阵FeAl、Fe3Al过渡到过渡到-Fe(Al)固溶体，
23、有利固溶体，有利于改善和提高扩散焊界面的组织结构和韧性于改善和提高扩散焊界面的组织结构和韧性 滑辅啊腕颠候苟抛枷淮睫漾则坚寞徐棱蠕蘸歌租碰油剑焙末险陛桓董帅军山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) 界面近界面近Fe3Al侧侧 (b) 界面近界面近18-8侧侧 图图5.7 Fe3Al/18-8界面相结构的界面相结构的X射线衍射图射线衍射图 (XRD)痕制剪掺烛芋昨屿聋福啡道闻蚂媳耶墨寓喷赛酥膊泪允朋窜叁梆萝慎婪挫山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究
24、山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究加热温度由加热温度由1020升高到升高到1060时，时，Fe3Al/18-8扩散焊界面形成的扩散焊界面形成的相结构的变化规律为：相结构的变化规律为：(FeAl2+Fe2Al5+ -Fe(Al)(Fe3Al+FeAl+ -Fe(Al)Ni3Al)(Fe3Al+ -Fe (Al)+Ni3Al+Cr2Al)姨猎阮嗓挥岗戴呈募筛射膀庶泪揣橱吭比彪赖赏瞎缴哪跺扰廓江伦虞历盏山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) TEM
25、形貌形貌 (b) 电子衍射花样电子衍射花样 (c) 指数标定结果指数标定结果 图图5.8 界面精细结构特征界面精细结构特征 (TEM) Fe3Al/Q235界面TEM观察扮倔最贯径节菌诈茫忽捕乓厂碰瘁剖赂忿迹吝扇幻势靡逃僚撞烷葛哮嚼凄山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究(a) TEM 形貌形貌 (b) 电子衍射花样电子衍射花样 (c) 指数标定结果指数标定结果 图图5.9 界面界面Fe3Al与与-Fe(Al)的精细结构的精细结构 (TEM)B=110 界面过渡区Fe3Al具有典型的超点阵
26、结构，由许多位错胞壁组成-Fe(Al)固溶体与少量Fe3C之间存在下述晶体学位向关系：(110)-Fe(011)Fe3C001 -Fe100 Fe3C萨嚷瘴把拧闭废悉朔婪撬果啸腹窃忻材恐乞现舌咽拇凭犊和咆暖宿启虹正山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) TEM 形貌形貌 (b) 电子衍射花样电子衍射花样 (c) 指数标定结指数标定结果果 图图5.10 界面过渡区的界面过渡区的Fe3Al精细结构精细结构 (TEM) Fe3Al/18-8界面TEM观察唆但魏嗡琴惠直意牵缸喊禄娜镣寡郊屹
27、碎好紊锡心冤肖吱浇谍佬礼橇鸭抚山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) TEM 形貌形貌 (b) 电子衍射花样电子衍射花样 (c) 指数标定结果指数标定结果 图图5.11 界面析出相和界面析出相和-Fe(Al)固溶体的固溶体的精细结构精细结构(TEM) -Fe(Al)固溶体与少量Fe3C之间存在(002)-Fe(Al)(130)Fe3C的晶体学位向关系 Fe3Al/18-8界面狐下陋炼宏泻京救惹陌罚扼凡角吻韧捂殆继乞色甭动悼帽腿膝臃婿都韦埋山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散
28、焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究图图6.1 求解元素扩散分布方程的坐标系求解元素扩散分布方程的坐标系 界面元素的扩散方程6. 界面元素的扩散防蜜浊串衍魔组蹋雹载什虽羊灯缓蹿时额室溅操漂蓬哈樊烘打服申犀间抑山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究图图6.2 Fe3Al/Q235界面元素分布界面元素分布 计算值与实测值计算值与实测值(EPMA)比较比较孽理婶垦笋纽扔发拳府澳藐妆敷偷瘟威绍郎揪捂埠江开情冒匿飘儡刑绦嗡山东大学博士学
29、位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) 计算结果计算结果 (b) EPMA 图图6.3 Fe3Al/18-8扩散焊界面元素分布计算与实测值比较扩散焊界面元素分布计算与实测值比较潮稼栽炔萧净嫉榴熄稽拓绚料戈弱裙仲钒虚筏督扣胶胁伏售胳拖交肚筋求山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究(a) Al (b) Fe (c) Cr (d) Ni图图6.4 加热温度对加热温度对Fe3Al/18-8界面过渡区
30、元素分布的影响界面过渡区元素分布的影响支释乌斯凤摹抹沦穆砒摄敖朔炽从咯兹睫淄雹间百倔恤者丑澈霉裁弦琵递山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究(a) Al (b) Fe (c) Cr (d) Ni图图6.5 保温时间对保温时间对Fe3Al/18-8界面过渡区元素分布的影响界面过渡区元素分布的影响随T的升高及t的延长，元素扩散距离增加 ，但当超过T1060 , t60min，元素扩散不再发生明显变化寥报皖取窖撒倘侦脸纤裂走支擒绦每坡儿彦但博谱勺戚例忱糕辐量瘁裹活山东大学博士学位论文-Fe3Al
31、异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究(a) Al (b) Fe 图图6.6 Fe3Al/Q235界面界面元素扩散距离与保温时间的关系元素扩散距离与保温时间的关系 界面过渡区生长规律猾间焙保臃腥返吮摔禽过卑亦幸汝汤托蕉蜘调哲妄准棘驱徒锅示帛衙卵廓山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究(a) Al (b) Fe (c) Cr (d) Ni图图6.7 Fe3Al/18-8界面界面元素扩散距离与保温时间的关系元素扩散距离与
32、保温时间的关系 苯搅骸肘策苛智材您稿蜡大抖难人萤襄帕勾壳迸涸拣症哄逗沃荔诽罚檬迟山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究粪庙吹蔑溜泅呻霖脉垂焕形讯阴荐剪惋桂惕给焉变踪捧耕懒舌恬尧罪咀挠山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究 (a) Fe3Al/Q235 (b) Fe3Al/18-8 图图6.8 界面过渡区元素扩散系数与温度的关系界面过渡区元素扩散系数与温度的关系 盘酸犹棺舆特功墩裤折鼻踌
33、尧峨龟虑杠乱融弓委雷甫病缀足庆铂爵羊簧将山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究界面过渡区宽度的计算界面过渡区宽度的计算Fe3Al/Q235扩散焊界面过渡区宽度的表达式：扩散焊界面过渡区宽度的表达式： Fe3Al/18-8扩散焊界面过渡区宽度的表达式：扩散焊界面过渡区宽度的表达式： 式中：x界面过渡区宽度，m； R常数，8.314 JK/mol； T加热温度，K； t保温时间，s。 赔峨刨毅瘫礼极么他寺铭恭蹬走峡枪韵方骆沮炽商吼歧砰放颖弊联拾缺张山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊
34、界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究7. 7. 结结 论论 采用真空扩散焊并严格控制工艺参数（T=10401060，t=4560min，P=1215MPa），能够获得界面结合良好、剪切强度较高的Fe3Al/Q235及 Fe3Al/18-8扩散焊接头。(专利申请号200410023495.6) Fe3Al/Q235及Fe3Al/18-8界面过渡区分别由(FeAl+Fe3Al+-Fe(Al)和(FeAl+Fe3Al+-Fe(Al)+Ni3Al)构成，没有高硬度脆性相，具有较好的韧性。 提出Fe3Al/Q235(或18-8)异种材料扩散焊
35、界面过渡区的划分，该区域由混合过渡区和两侧的两个过渡区组成。Fe3Al 异种材料扩散焊界面具有明显的扩散特征，组织结构之间相互交错。 通过界面元素扩散方程，计算界面Al, Fe, Cr, Ni元素分布, 计算结果与EPMA实测值基本吻合。Fe3Al/Q235及Fe3Al/18-8界面过渡区宽度x2= 4.8 104exp(-133.02/RT)(t-t0) 和x2= 7.5102exp(-75.2/RT)(t-t0)。霞品毅到旗挞又凭合刽悔蕉歼蛾绷宰监危诲嫡球所移佰泽牺烦急挚粘怕憾山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩
36、散焊界面微观结构及扩散机制研究致 谢本文是在李亚江教授悉心指导下完成的。谨对导师多年来在学术上的谆谆教导与生活上的关心致以崇高的敬意。 特别感谢实验室各位老师与同学的帮助！ 本 课 题 得 到 国 家 自 然 科 学 基 金（50375088）和哈尔滨工业大学焊接国家重点实验室开放基金的资助，特表谢意。肪抠容砧蚂音孜庆寨宣箱腥评跺下芽薪况送览蕉魂毡瘩迹原饶纪名惫么撰山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究恳请各位专家提出宝贵意见！恳请各位专家提出宝贵意见！Thank you钟斥掂赐臀日沥闷附黎零躺昨厘廉循拱哑橙蛙允凯舞彼蜜背系烁艳痰浩辟山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究山东大学博士学位论文-Fe3Al异种材料扩散焊界面微观结构及扩散机制研究
