第1章 材料固相焊接的理论基础 1
1.1 材料固相焊接中的元素扩散 1
1.1.1 菲克第一定律 1
1.1.2 菲克第二定律 2
1.1.3 菲克第二定律的解 3
1.1.4 扩散激活能 4
1.1.5 扩散系数及其影响因素 5
1.1.6 上坡扩散与反应扩散 8
1.1.7 菲克第二定律在异种材料焊接中的应用 10
1.2 压焊连接理论 10
1.2.1 固相焊接的特征 10
1.2.2 固相连接的机构 12
1.2.3 金属的表面状态 18
1.3 钎焊的理论基础 23
1.3.1 材料表面的润湿现象 23
1.3.2 润湿性的测定 28
参考文献 30
第2章 金属间化合物 31
2.1 概述 31
2.1.1 金属间化合物的意义和分类 32
2.1.2 金属间化合物的晶体结构 32
2.1.3 金属间化合物的制造方法 35
2.2 一些金属间化合物的特性 36
2.2.1 Ni-Al金属间化合物 37
2.2.2 Ti-Al金属间化合物 39
2.2.3 Fe-Al金属间化合物 41
2.2.4 铝系金属间化合物的超塑性 44
参考文献 46
第3章 镍－铝金属间化合物的焊接 47
3.1 NiAl金属间化合物 47
3.1.1 NiAl金属间化合物的力学性能 47
3.1.2 NiAl金属间化合物力学性能的改善 48
3.1.3 NiAl金属间化合物的应用 48
3.2 NiAl金属间化合物的焊接 49
3.2.1 NiAl金属间化合物的焊接接头的抗裂纹敏感性 49
3.2.2 NiAl金属间化合物和Ni的扩散钎焊 49
3.2.3 NiAl金属间化合物的自蔓延高温合成（SHS） 51
3.3 Ni3Al金属间化合物的结构、性能及应用 52
3.3.1 Ni3Al金属间化合物的结构 52
3.3.2 Ni3Al金属间化合物的性能 52
3.3.3 Ni3Al金属间化合物的应用 54
3.4 Ni3Al金属间化合物的焊接 54
3.4.1 Ni3Al金属间化合物的焊接性 54
3.4.2 Ni3Al（IC6）的钎焊 57
3.4.3 Ni3Al金属间化合物的自蔓延高温合成（SHS）焊接 60
3.4.4 Ni3Al（IC10）的焊接 65
3.5 Ni3Al金属间化合物与镍基合金的钎焊 70
3.5.1 材料 70
3.5.2 钎焊工艺 71
3.5.3 钎焊接头组织 71
3.5.4 钎焊接头的力学性能 71
3.6 Ni3Al金属间化合物与钢的焊接 73
3.6.1 Ni3Al金属间化合物与碳钢的焊接 73
3.6.2 Ni3Al金属间化合物与不锈钢的焊接 74
3.6.3 Ni3Al金属间化合物与工具钢的焊接 74
参考文献 75
第4章 钛－铝金属间化合物的焊接 78
4.1 Ti-Al金属间化合物 78
4.1.1 Ti-Al金属间化合物的结构 78
4.1.2 Ti-Al金属间化合物的性能 79
4.1.3 改善Ti-Al金属间化合物力学性能的途径 81
4.1.4 Ti-Al金属间化合物的超塑性 81
4.2 TiAl金属间化合物的性能 84
4.2.1 TiAl金属间化合物的一般特性 84
4.2.2 加热冷却过程中TiAl金属间化合物的组织转变 84
4.3 TiAl金属间化合物的焊接 85
4.3.1 TiAl金属间化合物的电弧焊 85
4.3.2 激光焊 85
4.3.3 电子束焊 85
4.3.4 钎焊 91
4.3.5 扩散焊 95
4.3.6 自蔓延高温合成（SHS） 98
4.3.7 摩擦焊 99
4.4 TiAl金属间化合物与钢的焊接 100
4.4.1 TiAl金属间化合物与40Cr钢焊接 100
4.4.2 TiAl金属间化合物与42CrMo钢的焊接 110
4.4.3 TiAl金属间化合物与钢的摩擦焊 111
4.4.4 TiAl金属间化合物与不锈钢的钎焊 112
4.5 TiAl金属间化合物与钛的焊接 115
4.5.1 TiAl金属间化合物与钛的真空电子束焊 115
4.5.2 TiAl金属间化合物与TC4钛合金的真空钎焊 116
4.6 Ti3Al金属间化合物 118
4.6.1 Ti3Al金属间化合物的发展及特性 118
4.6.2 Ti3Al金属间化合物的焊接性 122
4.7 Ti3Al金属间化合物的焊接 126
4.7.1 Ti3Al金属间化合物的熔焊 126
4.7.2 Ti3Al金属间化合物的超塑性／扩散焊 133
4.7.3 Ti3Al的钎焊 135
4.8 Ti3Al基合金与Ti合金的TLP连接 145
4.8.1 材料和焊接工艺 145
4.8.2 接头组织 145
4.8.3 Ti3Al基合金与Ti-6Al-4V合金TLP连接接头硬度 147
4.9 Ti2AlNb基合金的焊接 148
4.9.1 概述 148
4.9.2 Ti2AlNb基合金的焊接 149
4.9.3 Ti2AlNb基合金与钛合金的电子束焊 154
4.9.4 Ti2AlNb与镍基合金的真空扩散焊接 157
参考文献 160
第5章 铁－铝金属间化合物的焊接 164
5.1 铁－铝金属间化合物的结构、性能和应用 164
5.1.1 铁－铝金属间化合物的结构 164
5.1.2 铁－铝金属间化合物的性能 164
5.2 Fe3Al金属间化合物的焊接 167
5.2.1 Fe3Al金属间化合物的焊接接头的裂纹倾向 167
5.2.2 Fe3Al金属间化合物的熔焊 168
5.3 Fe3Al金属间化合物与钢的焊接 176
5.3.1 Fe3Al金属间化合物与Q235钢的焊接 176
5.3.2 Fe3Al金属间化合物与不锈钢的焊接 183
5.3.3 Fe3Al金属间化合物与T91耐热钢的钎焊 195
5.4 Fe3Al金属间化合物的堆焊 197
5.4.1 Fe3Al金属间化合物在耐热钢上的堆焊 197
5.4.2 Fe3Al金属间化合物在2.2 5Cr-1Mo钢上TIG堆焊 197
5.5 Nb3Sn金属间化合物的焊接 199
参考文献 200
第6章 金属间化合物与陶瓷的焊接 202
6.1 Ti-Al系金属间化合物与陶瓷的焊接 202
6.1.1 TiAl与陶瓷的焊接 202
6.1.2 Ti3Al与陶瓷的焊接 212
6.2 Fe-Al系金属间化合物与陶瓷材料的焊接 220
6.2.1 FeAl金属间化合物与SiC陶瓷材料的扩散焊 220
6.2.2 Fe3Al金属间化合物和陶瓷的扩散焊接 221
6.3 Ni-Al系金属间化合物与陶瓷材料的焊接 224
6.3.1 Ni3Al金属间化合物和陶瓷的扩散焊接 224
6.3.2 NiAl金属间化合物和SiC陶瓷的扩散焊接 228
参考文献 229
第7章 在金属表面涂覆陶瓷和金属间化合物 231
7.1 制备表面涂层的方法 231
7.1.1 热喷涂 231
7.1.2 感应重熔 235
7.2 制备Fe3Al涂层 235
7.2.1 采用扩散法在铁基材料上制备Fe-Al系金属间化合物涂层 235
7.2.2 在45钢上喷涂Fe3Al涂层 237
7.2.3 涂覆增强FeAl金属间化合物基复合材料涂层 238
7.2.4 等离子弧熔敷条件下Fe-Al金属间化合物涂层 242
7.2.5 等离子喷涂FeAl-Al2O3梯度涂层 245
7.3 陶瓷材料的涂层 246
7.3.1 等离子ZrO2涂层 246
7.3.2 硼化物涂层 249
7.3.3 Cr2O3-8％TiO2喷涂涂层 252
参考文献 253