“中国制造2025”出版工程 先进材料连接技术及应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 先进材料的分类和性能特点 1

1.1.1 先进材料的分类 1

1.1.2 先进材料的性能特点 2

1.2 先进材料的应用及发展前景 7

1.2.1 先进陶瓷 7

1.2.2 金属间化合物 8

1.2.3 叠层材料 9

1.2.4 复合材料 10

1.2.5 功能材料 11

参考文献 12

第2章 先进陶瓷材料的焊接 13

2.1 陶瓷材料的性能特点及连接问题 13

2.1.1 结构陶瓷的性能特点 14

2.1.2 陶瓷与金属连接的基本要求 22

2.1.3 陶瓷与金属连接存在的问题 22

2.1.4 陶瓷与金属的连接方法 24

2.2 陶瓷材料的焊接性分析 28

2.2.1 焊接应力和裂纹 28

2.2.2 界面反应及界面形成过程 33

2.2.3 扩散界面的结合强度 40

2.3 陶瓷与金属的钎焊连接 45

2.3.1 陶瓷与金属钎焊连接的特点 45

2.3.2 陶瓷与金属的表面金属化法钎焊 46

2.3.3 陶瓷与金属的活性金属化法钎焊 50

2.3.4 陶瓷与金属钎焊的示例 53

2.4 陶瓷与金属的扩散连接 56

2.4.1 陶瓷与金属扩散连接的特点 56

2.4.2 扩散连接的工艺参数 57

2.4.3 Al2O3复合陶瓷/金属扩散界面特征 66

2.4.4 SiC/Ti/SiC陶瓷的扩散连接 73

2.5 陶瓷与金属的电子束焊接 75

2.5.1 陶瓷与金属电子束焊的特点 75

2.5.2 陶瓷与金属电子束焊的工艺过程 76

2.5.3 陶瓷与金属电子束焊示例 77

参考文献 78

第3章 复合陶瓷与钢的扩散连接 80

3.1 复合陶瓷与钢的扩散连接工艺 80

3.1.1 Al2O3-TiC复合陶瓷的基本性能 80

3.1.2 复合陶瓷与钢扩散连接的工艺特点 81

3.1.3 扩散接头试样制备及测试方法 84

3.2 Al2O3-TiC复合陶瓷与Q235钢的扩散连接 86

3.2.1 Al2O3-TiC/Q235钢扩散连接的界面特征和显微硬度 87

3.2.2 Al2O3-TiC/Q235钢扩散连接界面的剪切强度 89

3.2.3 Al2O3-TiC/Q235钢扩散连接的显微组织 91

3.2.4 界面过渡区析出相分析 94

3.2.5 工艺参数对Al2 O3-TiC/Q235钢扩散界面组织的影响 96

3.3 Al2O3-TiC复合陶瓷与18-8奥氏体钢的扩散连接 99

3.3.1 Al2O3-TiC/18-8钢扩散连接的界面特征和显微硬度 99

3.3.2 Al2O3-TiC/18-8钢扩散连接界面的剪切强度 101

3.3.3 Al2O3-TiC/18-8钢扩散连接的显微组织 103

3.3.4 界面过渡区析出相分析 106

3.3.5 工艺参数对Al2 O3-TiC/18-8钢扩散界面组织的影响 108

3.4 Al2O3-TiC复合陶瓷与W 18Cr4V高速钢的扩散连接 110

3.4.1 扩散工艺特点及试样制备 110

3.4.2 Al2O3-TiC/W18Cr4V钢扩散连接的界面特征 112

3.4.3 Al2O3-TiC/W18Cr4V扩散连接界面的剪切强度 113

3.4.4 工艺参数对界面过渡区组织的影响 114

3.4.5 Al2O3-TiC/W18Cr4V扩散界面裂纹扩展及断裂特征 116

参考文献 124

第4章 镍铝及钛铝金属间化合物的连接 125

4.1 金属间化合物的发展及特性 125

4.1.1 结构用金属间化合物的发展 125

4.1.2 金属间化合物的基本特性 126

4.1.3 三种有发展前景的金属间化合物 127

4.1.4 Ni-Al、Ti-Al系金属间化合物的超塑性 135

4.2 Ni-Al金属间化合物的焊接 137

4.2.1 NiAl合金的扩散连接 137

4.2.2 Ni3Al合金的熔焊 141

4.2.3 Ni3Al与碳钢（或不锈钢）的扩散焊 143

4.2.4 Ni3Al基IC10合金的扩散连接和真空钎焊 147

4.3 Ti-Al金属间化合物的焊接 150

4.3.1 Ti-Al金属间化合物的焊接特点 151

4.3.2 Ti-Al金属间化合物的电弧焊 154

4.3.3 Ti-Al金属间化合物的电子束焊 155

4.3.4 TiAl和Ti3Al合金的扩散焊 159

4.3.5 TiAl异种材料的扩散焊 162

参考文献 166

第5章 铁铝金属间化合物的连接 168

5.1 铁铝金属间化合物及焊接性 168

5.1.1 铁铝金属间化合物的特点 168

5.1.2 铁铝金属间化合物的焊接性特点 172

5.1.3 Fe3Al焊接接头区的裂纹问题 173

5.2 Fe3A与钢（Q235、 18-8钢）的填丝钨极氩弧焊 174

5.2.1 Fe3Al与钢的钨极氩弧焊工艺特点 174

5.2.2 Fe3Al/钢填丝GTAW接头区的组织特征 177

5.2.3 Fe3Al/钢填丝GTAW接头区的显微硬度 186

5.2.4 Fe3 Al/钢GTAW接头的剪切强度及断口形态 189

5.3 Fe3Al与钢（Q235、 18-8钢）的真空扩散连接 195

5.3.1 Fe3Al/钢真空扩散连接的工艺特点 196

5.3.2 Fe3 Al/钢扩散焊界面的剪切强度 198

5.3.3 Fe3Al/钢扩散焊界面的显微组织特征 201

5.3.4 Fe3Al/钢扩散焊接头的显微硬度 206

5.3.5 界面附近的元素扩散及过渡区宽度 209

5.3.6 工艺参数对扩散焊界面特征的影响 213

5.4 Fe3Al金属间化合物的其他焊接方法 218

5.4.1 Fe3Al金属间化合物的电子束焊 218

5.4.2 Fe3Al的焊条电弧焊 219

5.4.3 Fe3 Al氩弧堆焊工艺及特点 221

参考文献 222

第6章 叠层材料的焊接 224

6.1 叠层材料的特点及焊接性 224

6.1.1 叠层材料的特点 224

6.1.2 叠层材料的焊接性分析 228

6.1.3 叠层材料的焊接研究现状 232

6.2 叠层材料的填丝钨极氩弧焊 235

6.2.1 叠层材料填丝GTAW的工艺特点 235

6.2.2 叠层材料焊接区的熔合状态 237

6.2.3 叠层材料与18-8钢焊接区的组织性能 244

6.3 叠层材料的扩散钎焊 247

6.3.1 叠层材料扩散钎焊的工艺特点 247

6.3.2 叠层材料与18-8钢扩散钎焊的界面状态 252

6.3.3 叠层材料/18-8钢扩散钎焊接头的显微硬度 258

6.3.4 叠层材料/18-8钢扩散钎焊接头的剪切强度 262

参考文献 264

第7章 先进复合材料的焊接 266

7.1 复合材料的分类、特点及性能 266

7.1.1 复合材料的分类及特点 266

7.1.2 复合材料的增强体 271

7.1.3 金属基复合材料的性能特点 274

7.2 复合材料的连接性分析 280

7.2.1 金属基复合材料的连接性分析 280

7.2.2 树脂基复合材料的连接性分析 285

7.2.3 C/C复合材料的连接性分析 288

7.2.4 陶瓷基复合材料的连接性分析 292

7.3 连续纤维增强金属基复合材料的焊接 295

7.3.1 连续纤维增强MMC焊接中的问题 295

7.3.2 连续纤维增强MMC接头设计 296

7.3.3 纤维增强MMC的焊接工艺特点 297

7.4 非连续增强金属基复合材料的焊接 306

7.4.1 非连续增强MMC焊接中的问题 306

7.4.2 非连续增强MMC的焊接工艺特点 307

参考文献 315

第8章 功能材料的连接 316

8.1 超导材料与金属的连接 316

8.1.1 超导材料的性能特点及应用 316

8.1.2 超导材料的连接方法 318

8.1.3 超导材料的连接工艺特点 321

8.1.4 氧化物陶瓷超导材料的焊接 322

8.2 形状记忆合金与金属的连接 331

8.2.1 形状记忆合金的特点及应用 331

8.2.2 形状记忆合金的焊接进展 338

8.2.3 TiNi形状记忆合金的电阻钎焊 345

8.2.4 TiNi合金与不锈钢的过渡液相扩散焊 349

参考文献 352