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摘要
本文将不同Cu含量的(CoCrFeNi)100-xCux高熵合金(x=10、20、30、40、50)作为中间层，利用放电等离子烧结对WC-10%Co(质量分数)硬质合金和42CrMo钢进行固相扩散焊，探究了高熵合金中间层成分对焊接接头界面组织特征、元素扩散行为及最终力学性能的影响。结果显示，各成分下硬质合金与高熵合金界面均无明显微孔和微裂纹，但高熵合金中间层与42CrMo钢界面普遍存在少量微孔，且低Cu含量(CoCrFeNi)90Cu10与42CrMo钢界面存在大量微孔和微裂纹。扩散焊后中间层出现了富Cu相和富Cr相，其中富Cu相在Cu的原子数分数减小到10%后基本消失，而富Cr相主要分布在界面附近，且Cu的原子数分数增加到50%时主要分布在贫Cu相边缘及内部。中间层元素(Co、Cr、Fe、Ni)在硬质合金中的扩散距离比硬质合金中W元素在中间层的扩散距离要远。相较而言，高熵合金中间层各元素与42CrMo钢之间的元素扩散距离基本相同。另外，在使用(CoCrFeNi)100-xCux高熵合金作为中间层时，焊接接头的抗拉强度随着中间层Cu含量的增加而明显增大，当Cu的原子数分数为40%时抗拉强度达到最大值507 MPa，随后继续增加Cu含量强度基本不变。
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