粉末冶金材料科学与工程
粉末冶金材料科學與工程
분말야금재료과학여공정
POWDER METALLURGY MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING
2012年
1期
10-17
,共8页
李树杰%刘伟%李姝芝%粱晓波%付春娟
李樹傑%劉偉%李姝芝%粱曉波%付春娟
리수걸%류위%리주지%량효파%부춘연
陶瓷/金属连接%有限元分析%应力缓解
陶瓷/金屬連接%有限元分析%應力緩解
도자/금속련접%유한원분석%응력완해
陶瓷与金属连接具有重要的工程应用背景,然而却面临诸多技术难关,连接件的热应力缓解便是其中之一.本文作者采用弹性有限元方法,对采用不同材料作为中间层得到的实际连接尺寸的SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件的应力进行计算,并结合各种材料的塑性对连接件的应力进行定性分析.计算结果表明,SiC陶瓷与Ni基高温合金直接连接产生的热应力很大.最大轴向拉应力位于陶瓷近缝区,导致连接件强度偏低或断裂.采用功能梯度中间层或软金属中间层能在一定程度上缓解热应力:硬金属中间层虽然不能缓解应力,但能改善应力分布状态,使最大轴向拉应力迁移出比较薄弱的陶瓷一侧,有利于连接强度的提高；采用软、硬金属复合中间层具有较好的缓解应力和改善应力分布的效果,但却较多地增加了连接件的界面,有可能导致负面效应,在实际工程应用中需要根据具体情况,权衡利弊,综合考虑.
陶瓷與金屬連接具有重要的工程應用揹景,然而卻麵臨諸多技術難關,連接件的熱應力緩解便是其中之一.本文作者採用彈性有限元方法,對採用不同材料作為中間層得到的實際連接呎吋的SiC陶瓷與Ni基高溫閤金連接件的應力進行計算,併結閤各種材料的塑性對連接件的應力進行定性分析.計算結果錶明,SiC陶瓷與Ni基高溫閤金直接連接產生的熱應力很大.最大軸嚮拉應力位于陶瓷近縫區,導緻連接件彊度偏低或斷裂.採用功能梯度中間層或軟金屬中間層能在一定程度上緩解熱應力:硬金屬中間層雖然不能緩解應力,但能改善應力分佈狀態,使最大軸嚮拉應力遷移齣比較薄弱的陶瓷一側,有利于連接彊度的提高；採用軟、硬金屬複閤中間層具有較好的緩解應力和改善應力分佈的效果,但卻較多地增加瞭連接件的界麵,有可能導緻負麵效應,在實際工程應用中需要根據具體情況,權衡利弊,綜閤攷慮.
도자여금속련접구유중요적공정응용배경,연이각면림제다기술난관,련접건적열응력완해편시기중지일.본문작자채용탄성유한원방법,대채용불동재료작위중간층득도적실제련접척촌적SiC도자여Ni기고온합금련접건적응력진행계산,병결합각충재료적소성대련접건적응력진행정성분석.계산결과표명,SiC도자여Ni기고온합금직접련접산생적열응력흔대.최대축향랍응력위우도자근봉구,도치련접건강도편저혹단렬.채용공능제도중간층혹연금속중간층능재일정정도상완해열응력:경금속중간층수연불능완해응력,단능개선응력분포상태,사최대축향랍응력천이출비교박약적도자일측,유리우련접강도적제고；채용연、경금속복합중간층구유교호적완해응력화개선응력분포적효과,단각교다지증가료련접건적계면,유가능도치부면효응,재실제공정응용중수요근거구체정황,권형리폐,종합고필.
