添加中间层的Mo-Al箔材扩散连接工艺及界面结合机理的研究

摘要

在10 MPa、60 min的工艺条件下,分别添加5 μm、20μm的Ni箔或5μm的Ti箔为中间层,采用三种工艺方案对10μm纯Mo箔和20 μm、60μm纯Al箔进行真空扩散连接.方案一:在550℃下加Ni箔中间层的直接扩散连接;方案二:先在900℃进行Mo-Ni扩散连接,然后在450～550℃进行Mo/Ni与Al的连接;方案三:550℃下加Ti箔中间层的直接扩散连接.利用扫描电镜(SEM)观察接头界面形貌,并对结合机理和相组成进行分析.结果表明,方案一的焊合率仅为3%.方案二实现了界面良好连接,焊合率达到89%～100%,在Mo-Al之间存在5层反应产物,自Mo侧依次为MoNi、残留Ni层、Ni2Al3、NiAl3、Al-Ni固溶体;中间层Ni箔的厚度由5 μm增加到20μm时,Mo-Ni扩散层变厚,焊合率达到100%.采用方案三,即添加5 μm的Ti箔做中间层时,获得了良好的界面连接,焊合率达到100%.