Fe/Al异质金属接头界面组织演变、生长动力学及力学性能

TG401; 采用真空扩散连接方法研究Fe/Al异质金属接头界面组织演变规律、金属间化合物(intermetallic compound,IMC)生长动力学及力学性能.结果表明:焊接温度为550℃时,接头界面无IMC生成,当焊接温度超过575℃时,界面由Fe2 Al5及少量FeAl3 IMC构成,且随焊接温度升高IMC层迅速长大.在120 min保温时间条件下,接头剪切强度随焊接温度的升高先增加后降低,当焊接温度为575℃时,接头剪切强度达到最大值37 MPa.在550～625℃范围内,基于热力学分析得出Fe2 Al5的吉布斯自由能ΔGFe-Al最低,而FeAl3的ΔGFe-Al次之,在接头界...

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Published in材料工程 Vol. 50; no. 5; pp. 43 - 51
Main Authors 李鹏, 邹存柱, 董红刚, 吴宝生, 李超, 杨跃森, 闫德俊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 大连理工大学 材料科学与工程学院,辽宁 大连 116024%中船黄埔文冲船舶有限公司 广东省舰船先进焊接技术企业重点实验室,广州 510715 20.05.2022
Subjects
金属间化合物
扩散连接
生长动力学
Fe/Al异质金属
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2021.000694

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Summary:TG401; 采用真空扩散连接方法研究Fe/Al异质金属接头界面组织演变规律、金属间化合物(intermetallic compound,IMC)生长动力学及力学性能.结果表明:焊接温度为550℃时,接头界面无IMC生成,当焊接温度超过575℃时,界面由Fe2 Al5及少量FeAl3 IMC构成,且随焊接温度升高IMC层迅速长大.在120 min保温时间条件下,接头剪切强度随焊接温度的升高先增加后降低,当焊接温度为575℃时,接头剪切强度达到最大值37 MPa.在550～625℃范围内,基于热力学分析得出Fe2 Al5的吉布斯自由能ΔGFe-Al最低,而FeAl3的ΔGFe-Al次之,在接头界面处IMC生成顺序为Fe2 Al5→FeAl3.Fe/Al接头界面IMC的生长随焊接温度呈抛物线规律,其生长激活能为282.6 kJ·mol-1.在575,600,625℃条件下,界面IMC的生长速率分别为1.13×10-14,3.59×10-14,1.21×10-13 m2·s-1.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2021.000694