李 佳，盛光敏，黄 利

(重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400044)

Ti/Nb作中间层脉冲加压扩散连接TiC金属陶瓷与不锈钢

李 佳，盛光敏，黄 利

(重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400044)

用Ti/Nb作中间层，在温度890℃、时间4～12min、脉冲压力2～10MPa、频率f=0.5Hz、恒压10MPa下，对TiC金属陶瓷和304不锈钢(304SS)进行脉冲加压与恒压扩散焊，获得了牢固的固相扩散焊接头。通过扫描电镜SEM、能谱EDS、X射线衍射XRD与剪切性能测试，对接头的显微组织、界面产物与强度进行分析。结果显示：两种接头的界面物相相似，主要有σ相，(β-Ti, Nb)与α+β-Ti固溶体。连接时间10min时，恒压下的TiC/304SS接头抗剪强度为55.6MPa，而脉冲加压下的接头抗剪强度达110MPa。恒压下接头断裂方式为TiC陶瓷断裂，而脉冲压力下接头断裂方式为TiC陶瓷与界面产物间交替进行的混合断裂。

TiC金属陶瓷；扩散焊；脉冲压力；Ti/Nb；微观组织

TiC金属陶瓷主要是由TiC基体颗粒与微量粘接金属(Ni，Mo，W，Al等)组成的硬质合金，因兼顾陶瓷的耐高温、耐磨性、高硬度、热稳定性及金属的导电性、抗弯性而具有较好的应用前景[1,2]。但因其高硬度导致加工困难而应用受限，通常需将其与不锈钢等金属构件连接起来使用。扩散焊适用于常规熔焊难以解决的韧塑性差、熔点高和互不相溶的异种材料的连接，能够在比常规连接方法低得多的温度下制备耐热接头[3]。由于陶瓷脆性大且陶瓷与钢的线膨胀系数和弹性模量差异大，焊接接头易产生较大的残余应力；严重损害接头性能[4]。通常需采用塑性变形能力较强的软性中间层缓冲残余应力。……