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本工作采用放电等离子烧结技术(SPS),对钛锆钼(TZM)合金和钨铼(WRe)合金进行高温直接扩散连接和添加钛(Ti)中间层低温扩散连接两种实验方案。采用扫描电镜、能谱仪及强度测试等手段对焊接接头的微观组织和力学性能进行分析,确定最佳的工艺参数,并且对其机理进行探索。在不添加任何中间过渡层时,通过分析圆片试验件接头的组织形貌、力学性能及热疲劳性能,获得最佳焊接工艺参数,再采用最佳工艺焊接拉伸试验件、结构试验件及点火试验件。对于圆片试验件,当压力为20 MPa,保温时间为30min时,1300~1600 ~oC焊接温度区间内均实现了TZM合金与WRe合金的有效连接,界面平整,无裂纹及未焊合的区域。元素Mo与W的扩散深度随焊接温度的增加而增加,在同一焊接温度下Mo在WRe的扩散深度大于W在TZM的扩散深度,在TZM/WRe界面谱线连续光滑,生成了钼钨固溶体。当焊接温度为1500oC时,TZM/WRe接头的室温剪切强度达到最大值,剪切强度和三点弯曲强度分别为497±50 MPa和910±65 MPa;对于拉伸试验件,TZM/WRe接头室温拉伸强度达到475±33 MPa;对于结构试验件,TZM/WRe接头经过1500次热震后,界面组织光滑平整,未见有裂纹出现,可推测TZM/WRe接头具有优异的高温性能。通过添加Ti中间层实现了TZM合金与WRe合金的低温扩散焊接。研究了SPS扩散焊接温度和Ti中间层的初始状态对TZM/Ti/WRe接头的微观组织和力学性能影响规律。在800~1000oC的焊接温度区间内,TZM/Ti/WRe接头焊缝中未出现连续孔洞、微裂纹和未焊合等焊接缺陷;Mo与W在Ti中的扩散形成固溶体,且扩散深度随焊接温度的增加而增加,在同一焊接温度下Mo的扩散深度大于W的扩散深度;与Ti箔相比,相同焊接温度下Mo与W在Ti粉中间层中的扩散均匀性差;当焊接温度为900oC时,TZM/Ti/WRe接头的室温剪切强度达到最大值;焊接温度过低,W在Ti中的扩散不充分,导致TZM/Ti/WRe接头断裂发生在Ti/WRe界面上,断口平整光滑并伴有沿晶断裂;焊接温度过高,Mo元素在Ti晶界上富集,TZM/Ti/WRe接头的断裂位置转而发生在TZM/Ti界面上;在相同的焊接温度下,钛箔接头的剪切强度大于钛粉接头的剪切强度。