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状態図の応用_材料開発への道案内:TLP接合プロセスのモデリングと状態図

机译:状态图激活在材料开发中的应用:TLP联合过程的建模与状态图

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摘要

液相拡散接合法(Transient Liquid Phase Bonding process)略してTLP接合法は低融点インサート材を接合界面に挿入して温度を上げ,インサート材を液相にした後にインサー卜材内の溶質元素を母材側に拡散させることにより等温で凝固を進行させ,接合する方法である.図1に二元系共晶合金をインサート材に用いたTLP接合機構の模式図を示す.この方法は溶接などによる接合法に比べ母材の溶解が少なく低温かつ熱影響部(HAZ)のない,母材とほぼ同等の性質を有する接合部を形成させることが可能である.このため溶接した接合部が多結晶体化した場合の機械的特性の悪化が著しいNi基単結晶合金の接合方法として有効である.インサート材は母材に融点を降下させる元素を添加した合金や,母材と反応して共晶反応を生じる元素などが用いられる.そのためインサート材の選定には状態図から得られる情報が極めて有効である.TLP接合法は大別して(1)インサート材と母材の溶解過程,(2)等温凝固過程,(3)溶質元素の均一化過程よりなる.これらの各過程の中で等温凝固過程は良好な接合を得る上で極めて重要であり,もし等温凝固が完了しないまま温度を降下させると接合界面に強度を低下させる金属間化合物が共晶反応などで形成する可能性がある.そのため,TLP接合過程をシミュレートし,等温凝固完了時間をあらかじめ予測できる解析モデルが望まれる.
机译:TRAN蓄重对过程缩写TLP接头方法是低熔点插入材料,将低熔点插入材料插入粘接界面中,提高温度,并在使嵌入材料作为液相之后,母亲是溶质元素在插入物中。通过扩散到材料侧,是在等温和粘合的凝结下凝结的方法。图。图1显示了使用插入材料使用基于基础的共晶合金的TLP结机构的示意图。该方法可以形成具有基本上等于基材的特性特性的结,所述基材的基材较少通过焊接等在粘合方法中的溶解。因此,当焊接接头多结晶时,它是有效的,用于粘合基于Ni的单晶合金的方法,其具有机械性能的显着劣化。插入材料是具有用于将熔点降低到基材的元件的合金,或者与基材反应以产生共晶反应等的元件。因此,从状态图获得的信息在选择插入材料方面非常有效。 TLP键合方法大致分为嵌件材料和基质的溶解过程,(2)等温凝固过程,(3)溶质元素的均匀性。在这些过程中的每一个中,等温凝固过程在获得良好的粘合方面非常重要,并且如果在空气加热降低时温度降低,则可以形成减少粘合界面处强度的金属间化合物是共晶反应等。 。因此,期望模拟TLP键合过程的分析模型和可以预先预测预先预测等温度聚合完成时间的分析模型。

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