碳化硅复合材料与碳钢钎焊接头的抗剪强度及微观结构

作者：张宇昆; 陈继春; 张劲松^*

来源：焊接学报, 2020, 41(07): 78-101.

• C/SiC复合材料
• 钛膜
• 中间层
• 抗剪强度

采用磁控溅射镀膜技术对碳/碳化硅复合材料(C/SiC)表面进行镀Ti金属化,以AgCu28为钎料,无氧铜为中间层与碳钢进行钎焊连接.研究无氧铜中间层、Ti膜厚度和钎焊温度对接头组织形貌和力学性能的影响.结果表明,采用无氧铜中间层可有效降低接头的残余应力,提高接头强度,并阻挡C/SiC复合材料中的Si元素在钎焊过程中扩散至碳钢侧,防止了碳钢界面FeSix恶性反应层的形成.在试验范围内,钛膜厚度和钎焊温度与接头抗剪强度之间均存在峰值关系. 860℃,3μm Ti膜接头平均抗剪强度最高,达到25.5 MPa.由剪切试样碳钢侧断口,可观察到大量平行断口方向的碳纤维和碳纤维脱粘坑.断裂发生在C/SiC复合材料内部距界面约300μm处. C/SiC界面反应产物以Ti5Si3为主,含少量TiC.钎缝中有TiCuSi相生成.

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院金属研究所