论文摘要
扩散连接工艺作为一种先进的连接方式，目前已被广泛用于航空、航天以及核电等多个领域。因此，扩散连接技术近些年来在微化工机械封装过程中的应用所受到的关注也不断增加。就材料而言奥氏体不锈钢以其优良的耐腐蚀性能和综合力学性能成为微型装备制造的首选材料。微化工机械系统中由于受到一定疲劳载荷影响，另外装置时常处于腐蚀性的介质中，因此研究扩散连接接头的疲劳性能以及奥氏体不锈钢扩散连接试样的耐腐蚀能力是很有必要的。本文中316LSS扩散连接接头通过真空扩散连接制得，通过对金相组织的观察和力学性能的测评得到最优连接参数，应用原位拉伸实验测试扩散连接接头焊缝部分界面微孔隙闭合情况及失效机理。电化学动电位再活化法( Electrochemical Potentiokinetic Reactivation, EPR)常用于评价奥氏体不锈钢的腐蚀性能，它具有无损、快速和定量等特点，可用于工业现场检验材料的晶间腐蚀敏感性。但是单一的电化学方法仍不足以得到可靠的论断，所以加入电子背散射衍射法（Electron Backscattered Diffraction简称EBSD法），两者相结合能更充分详实的表述材料的可靠性能。本文包括以下几方面内容：(1)对316LSS扩散连接结构与接头及316LSS母材在同条件下进行敏化实验。试验发现：扩散连接试样中的晶粒远大于母材的晶粒；扩散连接接头中有现大量孪晶出现；敏化温度下母材短时间保温并不会有析出物生成，随着保温时间的增加，即敏化时间的加长，析出物逐渐增多，当敏化保温至100小时时产生大量的析出物，且连成网状，相比较下扩散连接试样始终未见有可辨别碳化物的析出。究其原因主要因为在扩散连接过程中形变处理出现的大量孪晶有可能提高了晶界网络低能晶界的比例，阻断大角度晶界贫铬的连续分布，减少了碳化物的析出。(2)采用双环EPR法研究316LSS在敏感溶液中的腐蚀敏感性，比较相同条件下扩散连接试样与母材的腐蚀敏感性差别。试验结果发现：扩散连接试样再活化率值比母材的再活化率值比小，说明扩散连接试样的耐晶间腐蚀的能力更好一些。(3)应用EBSD法测定316LSS扩散连接接头及母材中低能晶界比例，因为扩散连接形变热处理使奥氏体不锈钢产生大量退火孪晶，而材料的抗晶间腐蚀能力正取决于大角度晶界的连通程度，通过比较EBSD实验结果，扩散连接接头中孪晶及低能晶界(Coincidence Site Lattice，简称CSL)所占比例比母材高，因而扩散连接接头的晶界能相对较低。这也从另一方面证实了EPR实验以及敏化实验的结论和猜测的可靠性。从晶界工程角度，当大角度晶界腐蚀沟在多处遇到这种贫化程度显著降低的界面时，就会导致腐蚀沟前进受到阻碍，从而改善合金晶界的腐蚀行为，提高合金的耐晶间腐蚀能力。因此，扩散连接试样的抗晶间腐蚀性能优于母材。