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水冷板钎焊石墨模具的微观结构主要触及钎料与石墨的界面反响、反响层构成以及界面安排组成,这些因素直接影响模具的衔接强度和功能,以下为具体分析:
钎料与石墨的界面反响
在钎焊过程中,钎料中的活性元素(如Ti、Zr等)会与石墨发生界面反响,构成碳化物(如TiC、ZrC等)。这些碳化物的生成是钎料与石墨完成润湿和钎焊的关键。例如,在使用钛基非晶体钎料钎焊石墨时,钎料与石墨界面会构成TiC化合物,从而完成杰出的衔接。
反响层的构成与特点
反响层厚度:随钎焊温度的升高或保温时刻的延伸,石墨侧的反响层厚度会逐渐添加。例如,在使用Ti-35Ni钎料钎焊TZM合金与石墨时,随着钎焊温度的升高或保温时刻的延伸,石墨侧TiC反响层的厚度会逐渐添加。
反响层结构:反响层或许出现多层结构,不同层的组成和厚度或许有所不同。例如,在石墨/TiZrNiCu/Cu钎焊接头中,接头结合杰出,在钎焊的层带上构成了反响层,可将其分为I、Ⅱ、Ⅲ三个反响层区。I层接近石墨母材侧,反响层厚度比较小;Ⅱ层为钎缝中心区域,面积较大,有多种描摹的生成相;Ⅲ层接近Cu母材,在光学显微镜下并不十分显着,该区域的色彩由焊缝区向Cu母材过渡改变。
界面安排组成
钎缝中心区域:钎缝中心区域或许包括多种描摹的生成相,这些生成相的组成和散布会影响接头的力学功能。例如,在石墨/TiZrNiCu/Cu钎焊接头中,钎缝中心区域(Ⅱ层)有多种描摹的生成相。
接近母材侧的区域:接近母材侧的区域或许构成过渡分散层或固溶体层,这些层的存在有助于缓解接头残余应力,进步接头强度。例如,在TZM/石墨钎焊接头中,TZM侧构成了Ti-Mo固溶体,石墨侧富集的Ti原子则与石墨反响构成TiC层;继续升温后保温,TZM侧Ti-Mo固溶体衔接在一起构成Ti_(Mo)(s,s)层并增厚,石墨侧TiC层的厚度也在添加。