硼在TLP扩散连接中的作用机理研究

硼在TLP扩散连接中的作用机理研究

摘要

TLP扩散连接方法是一种常用于难焊金属，尤其是复合材料和异种材料的重要连接方法。在TLP扩散连接中，控制熔点是十分重要的一步。硼是一种应用非常广泛的元素，将其作为控制熔点元素使用有着其它熔点控制剂不可比拟的优越性，在扩散连接的中间合金中加入硼，能显著降低中间合金的熔点，且不会在结合面上产生影响综合机械性能的稳定相，硼能在加热过程中迅速扩散开，从而有利于消除脆性相，提高连接质量。本研究将用Fick扩散方程计算中间层合金中硼元素向基体金属中扩散的扩散系数。具体的计算各个阶段用的时间。将从理论与实验两个方面探讨硼在GH128合金TLP扩散连接区的扩散机制，计算其扩散系数与激活能。

关键字: 硼；TLP扩散连接；扩散系数；Fick定律；GH128合金

目录

1  绪论 5

1.1 课题背景及目的 5

1.2 国内外的发展状况 6

1.3 课题研究方法 6

1.4 论文构成及研究内容 7

2  硼在TLP扩散连接中的作用机理研究 7

2.1 基础知识 7

2.1.1  硼 7

2.1.2  Fick扩散方程 8

2.2 TLP扩散连接组织的研究 10

2.2.1  TLP连接设备原理 10

2.2.2 TLP连接组织研究 10

2.2.3 影响TLP扩散接连的因素 12

3  硼在GH128合金TLP扩散连接区的扩散 13

3.1 GH128合金TLP扩散连接中间层合金的配置 13

3.2 焊接温度和保温时间的确定 15

3.3 硼在GH128合金中的扩散温度的确定 16

3.4 硼在GH128合金中的扩散时间的确定 16

3.5 GH128焊接接头间隙的选择 16

3.6 硼元素的分布和扩散系数 17

3.6.1 硼元素的分布 17

3.6.2 硼在GH128合金中扩散系数的确定 19

4  TLP连接动力学理论的讨论 21

5  结论 25

参考文献 27

致谢 29