AgCu/泡沫Cu/AgCu复合钎料对ZrB2-SiC/Inconel 600合金钎焊接头组织与性能的影响

蔡颖军，王 刚，檀财旺，王 秒，赵 禹

(1 安徽工程大学 机械与汽车工程学院，安徽 芜湖 241000；2 哈尔滨工业大学(威海) 材料科学与工程学院，山东 威海 264200)

近年来，陶瓷以其优异的物理、化学和力学性能在航空航天、生物材料和电子领域得到了广泛的应用[1-2]。其中ZrB2-SiC具有高熔点、高热导性、高强度、高硬度、优异的耐腐蚀性能等特点，使其在高温环境条件下具有广阔的应用前景[3-4]。但由于其自身的本征脆性与难以加工等缺陷使其发展和应用受到很大限制。通过焊接的方法将陶瓷与陶瓷自身或金属连接起来获得相应的构件是一种十分有效的方法，常用的连接方式有钎焊[5-6]，扩散焊[7-8]，玻璃中间层法[9]，先驱体法[10]，其中，钎焊连接是一种最简单、最有效的连接方法[11]。

尽管如此，由于陶瓷材料和金属材料的物理、化学和力学性能不同，金属与Cf/SiC陶瓷材料之间的热膨胀系数之差非常大，在界面处容易产生残余应力，导致接头性能下降。近年来，研究者们通过在钎料中引入低膨胀系数材料[12]、颗粒[13]、软金属[14]、泡沫金属[15]等各种方法来降低接头残余应力。Zhu等[16]研究发现采用厚度适中的泡沫镍作为中间层可以缓解Al2O3/不锈钢焊接接头中的残余应力。Lin等[17]采用泡沫铜中间层钎焊TC4-SiO2f/SiO2，在焊缝中形成了均匀分散的Ti-Cu化合物，有效地提高了钎焊接头的抗剪强度。Yang等[18]采用Ni片与泡沫Ni钎焊ZrB2-SiC与Nb，通过钎焊过程中高温压缩得到了高密度的泡沫Ni焊缝，有效地缓解了接头的残余应力，采用4 mm的泡沫Ni时得到最优剪切强度155.6 MPa。……