Ta1钽管钎缝振动断裂原因及预防

通过宏观检验、金相检验、显微硬度检测、共聚焦表面形貌检测、断口及能谱分析等方法对Ta1空心阴极钽管钎缝振动异常断裂进行失效分析,研究了零件热加工过程中温度、气氛对Ta1空心阴极钽管组织和金镍钎缝的影响,得出阴极钽管断口从外侧钎缝向管壁内侧扩展结论。其中,断口形貌多次发生变化,结合零件试验履历,可推断阴极钽管在第一轮振动试验后,疲劳裂纹已穿透钎缝,并向钽管内扩展约4μm,该断口区域内发现深约57μm的熔蚀层。在冲击试验后,钽管脆性裂纹向内扩展约100μm,断口形貌为类解理的脆性断口。在随后第二轮振动试验时,前期试验中产生的裂纹作为裂源,产生疲劳裂纹,随着疲劳裂纹不断扩展,钽管剩余有效截面不断减少,最终在振动载荷作用下瞬间断裂。通过试验分析可知:钽管烧结镍时过热产生了裂源中的NiTa2熔蚀层,其减小了钽管的有效壁厚和强度;钽管在烧结镍层后部分晶粒长大;高温和氢气环境可使工业纯钽室温韧性断口转变为类解理的脆性断口。最后根据分析结果,建议控制烧结镍温度以及后续感应钎焊的温度、时间和距离,避免钽管产生NiTa2熔蚀层及受到高温和氢气环境致脆的风险。

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本文档关键词:振动,预防,原因,Ta1,钽管钎缝