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超级镍叠层复合材料(Super-Ni/NiCr)是近年来开发的一种新型材料,由两侧的Super-Ni复层和中间的Ni80-Cr20粉末通过真空压制而成。Super-Ni复层具有较好的耐腐蚀性、抗氧化性和韧性；Super-Ni复层包覆在NiCr基层表面,能够抑制NiCr基层的裂纹扩展,防止零部件存在裂纹和缺陷时发生瞬间破坏,提高叠层材料的整体强度。Super-Ni/NiCr叠层材料具有低密度、耐腐蚀、耐高温等优点,在航空航天、能源动力等领域具有广阔的应用前景。由于Super-Ni/NiCr叠层复合材料特殊的合金成分和结构形式,焊接时既要使Super-Ni复层和NiCr基层与焊缝之间结合良好,又要保证Super-Ni复层和NiCr基层之间的复合结构完整。因此,焊接问题是阻碍Super-Ni/NiCr叠层复合材料推广应用的关键。采用Ni-Cr-P系和Ni-Cr-Si-B系镍基钎料对Super-Ni/NiCr叠层复合材料与Cr18-Ni8不锈钢进行真空钎焊,控制真空度1.33×10-4～1.33×10-5Pa、保温时间20min、钎焊温度980～1060℃和1040～1120℃,获得了成型良好的Super-Ni/NiCr叠层复合材料与Crl8-Ni8不锈钢钎焊接头,剪切强度最高可达143MPa和195MPa。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对不同钎焊参数获得的叠层材料/Cr18-Ni8钢钎焊接头的显微组织、元素分布、物相组成以及接头的剪切断裂行为进行研究,建立钎焊工艺参数、接头组织结构及断裂机制之间的关系,揭示钎焊接头的扩散-凝固规律。采用Ni-Cr-P钎料连接Super-Ni/NiCr叠层材料与Cr18-Ni8钢时,钎缝区主要由靠近两侧母材的γ-Ni固溶体、中心的γ-Ni+Ni3P共晶和少量FeNi3相组成。P元素沿晶界扩散至Super-Ni复层,形成Ni3P或Ni-P共晶；NiCr基层与Ni-Cr-P钎料之间发生固溶反应,没有形成脆性扩散反应层。采用Ni-Cr-Si-B钎料钎焊Super-Ni/NiCr叠层复合材料与Cr18-Ni8钢时,B元素是控制钎缝区凝固结晶及界面反应的关键。B元素扩散至叠层材料和Cr18-Ni8钢并析出硼化物,析出相形态、数量及分布受钎焊温度影响。钎焊温度为1040℃时,钎缝区由γ-Ni固溶体、Ni3Si.Ni3B以及CrB颗粒等组成,Ni3Si弥散分布在γ-Ni固溶体中。钎焊温度升高至1060～1100℃时,钎缝由γ-Ni固溶体、Ni3Si.Ni3B.CrB块状相以及Ni6Si2B等组成。钎焊温度升高至1120℃时,钎缝区由γ-Ni固溶体、Ni3Si.Ni3B等组成。非等温凝固阶段可归纳为：①剩余液相凝固形成γ-Ni(Si),剩余液相L1富B;②Ni-B二元共晶反应：L1→γ-Ni+Ni3B,剩余液相L2富Cr;③Ni-Cr-B三元共晶反应：L2→γ-Ni+Ni3B+CrB,剩余液相L3富Si;④Ni-Si-B三元共晶反应：L3→γ-Ni+Ni3B+Ni6Si2B.等温凝固阶段在NiCr基层孔隙端口形成γ-Ni固溶体,抑制液态钎料渗入孔隙,削弱钎缝与NiCr基层之间的结合面积。对叠层材料／Cr18-Ni8(?)钢钎焊接头的剪切强度及断口形貌进行分析,采用Ni-Cr-P钎料时,钎焊接头断裂于钎缝区Ni-P共晶。采用Ni-Cr-Si-B钎料时,Super-Ni复层钎缝区沿钎缝区与复层之间的Ni3B扩散反应层断裂,呈沿晶脆性断裂；NiCr基层钎缝区呈沿钎缝区共晶组织及界面附近NiCr基层的混合断裂方式。