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本文针对MoSi2与异种材料连接难问题,在国内外首次提出了以MoSi2/316L不锈钢梯度材料作为连接过渡层,利用SPS烧结技术一次性实现MoSi2与316L不锈钢连接的新方法,主要研究了:1、利用有限元软件ANSYS模拟计算烧结过程中温度场的分布;2、接头残余应力场模拟分析;3、连接工艺的研究及梯度过渡层的优化;4、MoSi2/316L接头性能分析。结果表明:1、在SPS烧结过程中,模具温度沿轴向升高,升高的幅度与下压头尺寸有关。当所测点(下压头)温度为1000℃时,若采用φ20×15mm下压头,上压头最高温度可达1402℃,而采用φ20x20mm下压头,上压头最高温度仅为1074℃;2、随着成分分布指数P的增加,最大径向和轴向残余拉应力先减后增;随着梯度层数n、、梯度层厚度d的增加,最大径向和轴向残余拉应力都逐渐减小。3、残余应力模拟后得出的最佳梯度层结构为P=0.8,n=9,d=1mm。在此基础上,经连接工艺及梯度层成分及结构进一步优化,得出更优的梯度层结构为n=7,d=0.8mm,其中每层梯度层MoSi2的质量含量分别为40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%。4、利用优化后的梯度层作为过渡层,经1000℃×50Mpa(降温过程压力为40Mpa)×10minSPS烧结,可获得良好的MoSi2/不锈钢连接接头。接头无整体变形及微裂纹,各层成分以及显微硬度均呈现梯度变化,层间界面结合良好,组织致密,表现出良好的连接性能。5、以MoSi2/316L不锈钢梯度材料作为连接过渡层,利用SPS烧结技术实现MoSi2与316L不锈钢的连接是可行和有效的,且对异种材料(尤其是陶瓷与金属)间的连接同样具有借鉴和指导意义。该研究成果已申报发明专利(申请号200710066869.6)。