热等静压扩散连接反应层元素互扩散的动力学模拟计算

D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.01.011 第25卷第1期 北京科技大学学报 Vol.25 No.1 2003年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2003 热等静压扩散连接反应层元素互扩散的 动力学模拟计算 董建新何冬 张麦仓曾燕屏 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要通过DICTRA-THERMO-CALC动力学和热力学联合计算软件对DD402单晶和Rene 95粉末高温合金进行热等静压扩散连接反应层元素互扩散规律的模拟计算.计算结果表明， 此种模拟计算方法可以较好地反应扩散偶中元素的互扩散规律，与实验结果基本吻合.在此 基础上，分析计算了温度和时间对扩散连接过程中A!元素互扩散规律的影响.最终得出此种 模拟计算方法可以为热等静压扩散连接工艺的制定和优化提供较好的理论依据.， 关键词高温合金；DD4o2;Rene95;模拟计算 分类号TG453.9 扩散连接是一种新型的焊接工艺，对于通常 象，通过扩散动力学的模拟计算，对这两种不同 难于焊接的金属以及不同种类的材料之间进行 的高温合金在热等静压扩散连接过程中其反应 固态结合具有很大的适用价值.由于高温合金的 层的元素互扩散规律进行模拟计算，以期判定模 合金系十分复杂，除了作为基体的元素Ni和Co 拟计算的可行性和可预报性，为热等静压扩散连 (也有Fe基耐热合金)外，还含有大量的强化元 接的T艺预报和最佳工艺的制定提供理论指导， 素，如Co,Cr,Mo,W,Al,Ti,Nb,Ta,V及B,Z,Re 等，给连接带来了极大的困难仰.热等静压扩散连 1实验与模拟方法 接是在低于连接金属的熔点温度下对连接材料 原子间的互扩散是实现连接的基础.异种材 施加一定的压力，以使连接界面产生必要的塑性 料扩散连接时，界面两侧存在着某些元素的浓度 变形，当连接表面达到原子间结合力起作用的距 梯度.当体系内存在有某种物质的浓度差时，该 离时在结合面两侧将会出现原子的互扩散，固态 物质将从体系的高浓度区向低浓度区自发的迁 的金属材料便会冶金结合成为一个整体其 移，并最终趋于均匀化.接头元素扩散与反应层 中，高压使连接界面尽可能紧密而充分地接触， 形成机理是指原子在接头界面处的传输、界面结 高温使原子的扩散激活能降低，增加了晶格中原 构的形成条件和形成过程，主要涉及反应热力学 子的活性及迁移率.一定的保温时间可使原子的 和反应动力学等内容 互扩散能够充分进行，以使结合界面的性能达到 DICTRA是一个模拟多元系统中扩散控制转 技术要求.在热等静压扩散连接的过程中，原子 变的软件包，该程序基于在材料不同区域内对多 的扩散过程也即是金属键的形成过程，因此是决 元扩散方程的数值解，并假定各相界面上都满足 定结合界面组织、性能的关键 热力学平衡，如果能给出必要的热动力学和动力 采用热等静压扩散连接单晶高温合金与粉 学数据就可以对多组元的合金系进行模拟计算. 末高温合金制造涡轮转子的工艺仍处于研究阶 而THERMO-CALC热力学计算软件可以提供有 段，本文采用DCITRA动力学模拟计算软件，以 关的相平衡的热力学数据，它通过利用系统中各 DD402单晶与Rene95粉末高温合金作为研究对 相的热力学特征函数，建立热力学模型，将相图 收稿日期2001-12-25董建新男，36岁，副教授，博士 和各种热力学数据联系起来，从而计算出系统中

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 匕 热等静压 扩 散连 接 反 应 层 元 素互 扩 散 的 动 力 学模 拟计 算 董建新 何 冬 张 麦 仓 曾燕屏 北 京科技大学材料科学 与工 程学院 ， 北京 摘 要 通 过 一 毛 动 力学 和 热力学 联合计算软件对 单 晶和 粉末高温合金进行热等静压扩散连接反 应 层 元素互扩散规律 的模拟计算 计算结 果 表 明 ， 此 种模拟计算方法可 以 较好地反 应 扩散偶 中元素的互 扩散规律 ， 与实验结果 基本吻合 在此 基础 上 ， 分析计算 了温度 和 时间对扩散连接过程 中 元素互扩散规律 的影 响 最终得 出此种 模拟计算方法 可 以 为热等静压扩散连接 工 艺 的制定和优化提供较好 的理论依据 关 键词 高温合金 模拟计算 分 类号 扩散连 接 是一 种新 型 的焊接 工 艺 ， 对 于通 常 难 于 焊接 的金 属 以及 不 同种类 的材 料 之 间进 行 固态 结合具有很 大 的适用 价值 由于 高温合金 的 合金 系十分复杂 ， 除 了作为基体 的元素 和 也有 基耐 热合金 外 ， 还 含有 大量 的强 化元 素 ， 如 ， ， ， ， ， ， ， ， 及 ， ， 等 ， 给连接带来 了极 大的 困难 日 热等静压扩散连 接 是 在低 于 连 接金 属 的熔 点 温 度下 对 连 接 材 料 施加一 定 的压 力 ， 以 使连接界 面产 生必要 的塑性 变形 ， 当连接 表面达 到原 子 间结合力起作用 的距 离时在结合面两侧将会 出现原 子 的互扩散 ， 固态 的金 属 材料便 会冶 金 结合 成 为一 个整 体 侧 其 中 ， 高压 使连 接 界 面 尽 可 能 紧密 而 充 分地 接 触 ， 高温使原 子 的扩散激 活能 降低 ， 增加 了 晶格 中原 子 的活性及迁移率一定 的保温时 间可使原子 的 互 扩散能够充分进 行 ， 以 使结合界 面 的性 能达 到 技术要求 在热等静压 扩散连 接 的过 程 中 ， 原 子 的扩散过程 也 即是金 属键 的形成过程 ， 因此是决 定结合界 面组 织 、 性 能 的关键 采用 热等静 压 扩散连 接单 晶高温 合金 与粉 末 高温合 金 制造 涡 轮 转 子 的工 艺 仍处 于 研 究 阶 段 ， 本 文采 用 动 力学模拟计算软件 ， 以 单 晶与 粉末 高温 合金作为 研究对 象 ， 通 过 扩 散 动力 学 的模 拟计算 ， 对这 两种 不 同 的 高温 合 金 在 热 等静 压 扩 散 连 接 过 程 中其 反 应 层 的元素互 扩散规律进行模拟计算 ， 以期 判定 模 拟 计算 的可 行性 和可 预 报性 ， 为热等静压 扩散 连 接 的工艺 预 报 和最佳工艺 的制 定提供理论指 导 收稿 日期 一 一 董建新 男 ， 岁 ， 副教授 ， 博士 实 验与模拟 方 法 原子 间 的互 扩散是实现 连 接 的基 础 异种 材 料扩散连接时 ， 界 面两侧存在着某些 元素 的浓 度 梯 度 当体系 内存在 有 某种 物质 的浓 度 差 时 ， 该 物 质将 从 体 系 的 高浓 度 区 向低 浓 度 区 自发 的迁 移 ， 并 最 终 趋 于均 匀化 接头 元 素扩散 与反 应 层 形成机理是 指原 子在 接头 界 面处 的传输 、 界 面结 构 的形成条件 和形 成 过程 ， 主要 涉及反 应 热力 学 和反 应 动力学 等内容队 是 一个模拟 多元 系统 中扩散控 制转 变 的软件包 ， 该程序基 于在 材料不 同 区 域 内对 多 元扩散方程 的数值解 ， 并假 定各相 界 面上 都满足 热力 学平衡 ， 如果 能给出必要 的热 动力学 和动 力 学数据 就可 以 对 多组元 的合金 系进行模拟计算 而 一 热力 学计算软件 可 以 提供有 关 的相平衡 的热力学数据 ， 它 通 过利 用 系统中各 相 的热力学 特征 函数 ， 建立 热力学 模 型 ， 将相 图 和 各种热力学数据联 系起来 ， 从而计算 出系统 中 DOI ：10．13374／j ．issn1001－53x．2003．01．011

Vol.25No.1 董建新等：热等静压扩散连接反应层元素互扩散的动力学模拟计算 37 有关的热力学信息，得到不同类型的平衡及相 m比实验测定的富集区~20m要宽些，但其趋 图，为此，采用DICTRA与THERMO-CALC相结 势是一样的，说明在结合界面处形成了A1的上 合，后者处理DICTRA所需的所有热动力学计 坡扩散流.这可能是由于扩散过程中元素的互作 算.图1为DICTRA软件的基本计算原理图，它具 用使得A1原子的化学位发生了改变，形成化学 有四种模型，即扩散方程的解、热动力学平衡的 位梯度，驱使单晶侧A1原子沿化学位梯度方向 计算，流量平衡方程的计算、相界面位置的替换 上坡扩散.由于扩散偶中的DD402单晶的A]浓 与格点的调整等，计算过程中将要调用热力学数 度高于Rene95侧，所以其化学位梯度方向与浓度 据库和动力学数据库.除此之外，软件还提供预 的方向相反 处理模块和后处理输出模块) 6.00 5.50 流量平衡方程 +反应速度 5.00 扩散方程 局部平衡 V)M 4.50 4.00 dG 动力学 dr 吉布斯自由能 3.50 模拟结果 试验结果 3.00L -150-100-50 0 50100150 动力学 数据 热力学 d/um 图1 DICTRA--THERMO-CALC软件的基本原理 图2HIP扩散连接反应层A!元素互扩散成分分布图 Fig.1 Basic diagram of the DICTRA-THERMO-CALC Fig.2 Composition curves of Al under 103 MPa at 1 120C program for 3 h.The dish line as the experimental results" 模拟对象为DD402单晶和Rene95粉末高温 合金（实验尺寸15mm×30mm×35mm)经1120℃/ 而其他元素则不然，图3为Cr,Co,Mo,Nb, l03MPa条件下热等静压3h,两合金的化学成分 Ti和W元素在同样条件下经热等静压扩散连接 见表1，详细的HPT艺过程请参照文献[6] 工艺处理后其元素互扩散区元素扩散的模拟计 算和实际实验结果.从中可以看出，模拟结果与 表】实验合金的化学成分 实测结果吻合得较好.图3中的这些元素与A1不 Table 1 Chemical composition of the tested alloys% 同，其扩散的驱动力为浓度梯度，模拟计算过程 合金 C Al Cr Co Mo 中也没有出现类似于A1元素的上坡扩散.相同 DD402≤0.004 5.337.39 4.74 0.64 Rene95 0.06 3.5 12.96 8.17 3.34 的是，在结合界面处元素均发生了明显的互扩 合金 Ta Nb Ti Ni 散，并且形成了一个元素互扩散区，宽度为 DD4025.87 1.06 7.76 bal 100-140um左右.由于各元素的扩散能力不同， Rene95 3.32 2.66 3.38 bal 所形成的扩散区略有不同，Cr的扩散范围~80 m,W和Mo由于扩散速度较慢，所以它们的扩 2模拟结果 散范闱较窄，为~65μm,Nb的扩散主要集中在 图2为两合金经1120℃103MPa/3h热等静 Rene95一侧，其扩散范围为~70μm,Co的扩散范 压后反应区A!元素的成分分布图，图中左侧为 围为-80μm. DD402单晶，右侧为Rene95粉末高温合金.从图 从上述的模拟计算结果可以看出，热等静压 中可以看出，在结合界面处AI元素发生了明显 扩散连接反应层内元素互扩散的动力学计算与 的互扩散，形成一个约~l00μm的Al元素互扩散 实测结果基本吻合，这就为此两种合金在热等静 区.模拟计算结果与实验测试值基本吻合，说明 压扩散连接过程中的元素互扩散进行系统的理 此种模拟计算方法对热等静压扩散连接元素扩 论计算并可以对HP扩散连接的最佳工艺进行 散区的模拟预报是可行的.值得注意的是，模拟 理论预报.图4为两种合金的扩散偶在1120℃/ 计算的结果也给出了DD402单晶侧y'形成元素 103MPa条件下，随时间延长A1元素于扩散 A1出现了富集，模拟计算的AI元素的言集区~25 反应层内变化规律的模拟计算结果，模拟时间从

董 建 新 等 热 等 静压 扩 散连 接 反 应 层 元 素 互 扩 散 的动 力 学 模拟 计 算 有 关 的热 力 学 信 息 ， 得 到 不 同类 型 的平 衡 及 相 图 ， 为此 ， 采 用 与 一 相 结 合 ， 后 者处 理 所 需 的所 有 热 动 力 学 计 算 图 为 软件 的基本计算原理 图 ， 它具 有 四 种 模 型 ， 即扩散方 程 的解 、 热 动力 学 平 衡 的 计算 、 流量 平衡方 程 的计算 、 相 界 面 位 置 的替换 与格点 的调 整 等 ， 计算过 程 中将要 调 用 热力 学数 据 库 和 动力 学 数 据 库 除 此 之外 ， 软件 还 提 供 预 处 理模 块 和 后 处 理输 出模块 ， 卿 比 实 验 测 定 的 富集 区 一 娜 要 宽些 ， 但 其趋 势 是 一 样 的 ， 说 明在 结 合界 面处 形 成 了 的上 坡扩散 流 这 可 能是 由于 扩散过 程 中元 素 的互 作 用 使得 原 子 的化 学 位 发 生 了改 变 ， 形 成 化 学 位 梯 度 ， 驱 使单晶侧 原 子 沿 化学位梯 度 方 向 上坡扩散 由于 扩散偶 中 的 单 晶 的 浓 度 高于 侧 ， 所 以其化 学 位梯度 方 向与浓度 的方 向相 反 芝一︵︶喇， 流量平衡方程 扩散方程 局部平衡 动力学 吉布斯 自由能 动力学 数据库 热力学 图 一 一 软 件 的基 本原 理 认 一 《〕 目 刊 模 拟 对 象为 单 晶 和 粉 末 高温 合金 实验 尺 寸 经 ℃ 条件下 热 等静 压 ， 两 合 金 的化学 成 分 见 表 ， 详细 的 工 艺 过 程 请参 照 文 献 【 …公一 位 拌 图 扩 散 连 接反 应层 元 素 互 扩 散成 分 分布 图 ℃ 表 实 验合 金 的化 学成 分 合金 三 合金 模拟结 果 图 为两 合 金 经 ℃ 留 热 等静 压 后 反 应 区 元 素 的成 分分 布 图 ， 图 中左侧 为 单 晶 ， 右侧 为 粉 末 高温合 金 从 图 中可 以 看 出 ， 在 结 合 界 面处 元 素发 生 了 明显 的互 扩 散 ， 形 成 一 个 约一 卿 的 元 素互 扩 散 区 模 拟 计 算 结果 与 实验测 试值基 本 吻合 ， 说 明 此 种模 拟 计 算方 法 对 热 等静 压 扩 散 连 接 元 素扩 散 区 的模拟 预 报是 可行 的 值得 注 意 的是 ， 模 拟 计算 的结果 也 给 出 了 单 晶侧 ‘ 形 成 元 素 出现 了富集 ， 模拟 计算 的 元 素 的 富集 区 一 而其他 元 素则 不 然 ， 图 为 ， ， ， ， 和 元素在 同样 条 件 下 经 热 等静压 扩 散 连 接 工 艺 处 理 后 其元 素互 扩 散 区 元 素 扩 散 的模 拟 计 算和 实 际 实验结 果 从 中可 以 看 出 ， 模 拟结 果 与 实测 结果 吻合得 较好 图 中的这 些元 素与 不 同 ， 其 扩 散 的驱 动 力 为浓度梯 度 ， 模拟 计算过 程 中也 没 有 出现类似 于 元 素的上 坡 扩 散 相 同 的是 ， 在 结 合 界 面 处 元 素均 发 生 了 明显 的互 扩 散 ， 并 且 形 成 了 一 个 元 素 互 扩 散 区 ， 宽 度 为 一 娜 左 右 由于各 元 素的扩 散 能力 不 同 ， 所 形 成 的 扩 散 区 略 有 不 同 ， 的 扩 散 范 围一 阿 ， 和 由于 扩 散 速度 较慢 ， 所 以 它们的扩 散 范 围较 窄 ， 为一 娜 ， 的扩 散 主 要 集 中在 一 侧 ， 其 扩 散 范 围为一 卿 ， 的扩 散 范 围为一 脚 从上述 的模 拟计算 结 果 可 以 看 出 ， 热 等静 压 扩 散 连 接 反 应 层 内元 素互 扩 散 的 动 力 学 计算 与 实测 结 果 基 本 吻合 ， 这 就 为此 两种 合金 在热 等静 压 扩 散 连 接 过 程 中的 元 素互 扩 散 进 行 系 统 的理 论计算并 可 以 对 扩 散 连 接 的最 佳工 艺 进 行 理 论 预 报 图 为两 种合 金 的扩散偶在 ℃ 条 件 下 ， 随 时 间 延 长 元 素 于 扩 散 反 应 层 内变 化规律 的模 拟计算结 果 ， 模 拟 时 间从

·38 北京科技大学学报 2003年第1期 14.0 a 12.0 7.0 10.0 6.0 8.0 模拟结果 5.0 试验结果 模拟结果 ·试验结果 6 4.0⊙) 4.0 (d) 3.0 3.0 2.0 %/(qN)m 2.0 1.0 1.0 一模拟结果 模拟结果 …试验结果 试验结果 0.0 0.0l 2.6e) 9.00 2.2 7.0 1.8 5.0 1.4 ,模拟结果 模拟结果 1.0 …试验结果 试验结果 3.0L -150-100 -50 0 50100150 -150-100 -50 0 50 100150 d/μm d/um 图3结合界面处元素互扩散区中的各元素成分的模拟计算结果 Fig.3 Simulations of element distributions in the mutual diffusion zone 0.5h到3h.从中可以看出，在模拟时间段内Al元 算结果.可以看出，随温度增加到1210℃，A1元 素表现了明显的上坡扩散，随时间的延长，A!元 素在DD4O2一侧的富集区逐渐消失，其互扩散过 素的富集区逐渐增大，从0.5h的~5m增加到3 渡区宽度也逐渐增加.因此，从模拟计算结果可 h的~25um,反应层内A]元素的互扩散区也从~20 知，对A1元素来说，温度对DD402一侧的富集区 μm左右增加到~100m.图5给出的是这两种合 影响较大 金在不同温度条件下(1120-1210℃)时间均为3h 综上所述，模拟曲线与实际测定的曲线较为 时A1元素随温度变化的原子互扩散规律模拟计 接近，虽然其中有些地方还有一定的差异，但这 5.0 6.0 3.02.52.01.51.00.50 121012001180116011401120 5.0 5.5 t/h 5.0 4.5 4.5 T/℃ 4.0 4.0 3.5 3.5 3.0 3.0 -150-100-500 50100150 -150-100-50050100150 d/μm d/um 图4时间对A!元素互扩散影响的模拟计算 图5温度对A】元素互扩散影响的模拟计算 Fig.4 Influence of time on the diffusion of Al Fig.4 Influence of temperature on the diffusion of Al

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 ， 、 一 － 一一一一一刁 ， 、 以 砚 ， 一 一司 一 匕 卜 “ 声 一 ，少 ， 芝︵艺。， “ ， －· 模拟结果 “ ‘ ’ 试验结果 －· 模拟结 ” ‘ ’ 试验结 芝︵ 住 匕而 口︶， 芝二︵之︶ ，‘ 且 ︸ ， 厂万 ﹄ 芝︶︵芝，。 － 模拟结 ” ” ’ 试验结 一一咋莫拟结果 ” 一 试验结果 刀才广 幻 ，︸刃 、︶ 芝沐︶︵琴 雨厂阵匕 … ‘， ︸，︶ 芝声︶︵， 二二‘ ‘ 一‘ 立‘ 一 一 一 图 －’ 一 模拟结果 “ 试验结果 模拟结果 试验结果 厂 刀广厂 ， 一 一 一 · 林 结 合界 面处 元 素互 扩 散 区 中的各元 素成 分 的模拟计算结 果 场 到 从 中可 以看 出 ， 在模 拟 时 间段 内 元 素表 现 了 明显 的上 坡 扩散 ， 随时 间 的延 长 ， 元 素的富集区逐 渐增 大 ， 从 的一 阿 增加 到 的心 脚 ， 反 应层 内 元 素的互 扩散 区 也从一 卿 左 右 增加 到一 卿 图 给 出 的是 这 两 种 合 金在不 同温度条件下 一 ℃ 时 间均 为 时 元素随温 度 变化 的原子互 扩散规律模 拟计 算 结果 可 以 看 出 ， 随温度 增 加 到 ℃ ， 元 素在 一侧 的富集 区 逐 渐 消失 ， 其互 扩散过 渡 区 宽度也 逐渐增加 因此 ， 从模拟计算结 果 可 知 ， 对 元素来说 ， 温度 对 一 侧 的 富集 区 影 响较 大 综 上 所述 ， 模拟 曲线 与实际测 定 的 曲线较 为 接 近 ， 虽 然其 中有些 地方 还 有一 定 的差 异 ， 但 这 芝 阅 丫 、﹃ 岁工考 匕 一 邝破 图 一 一 ’ 林川 时间对 元素互扩散 影响 的模拟计算 一 一 一 林 图 温度对 元 素互 扩 散 影响 的模拟计 算 ·

Vol.25 No.I 董建新等：热等静压扩散连接反应层元素互扩散的动力学模拟计算 ·39· 是因为偏析、晶体缺陷、晶界、母材中的合金元素 制定和优化提供较好的理论依据 等较多其他因素对元素扩散也有很大影响，因 参考文献 此此模型及数据库还需进一步的完善.但从结果 I Dupeux M.Application of binary interdiffusion metals to 来看，此DICTRA-THERMO-CALC联合计算软 y(NiAl)/y(Ni)diffusion bonded interfaces [J].Acta Metal 件能够较好反映元素的互扩散分布规律，可以为 Mater,1991,41(11):l071 热等静压扩散连接工艺制定提供一定参考， 2张九海，何鹏.扩散连接接头行为数值模拟的发展 现状[].焊接学报，2000,21(4)：84 3结论 3 Dayananda M A.Average effective interdiffusion coeffici- ents and the matano plane composition [J].Metall Trans 通过DICTRA-THERMO-CALC动力学和热 A,1996,27A(9):2504 力学联合计算软件对DD402单晶和Rene95粉末 4邱惠中.扩散连接及其在航空航天领域中的应用[ 高温合金进行热等静压扩散连接反应层元素互 宇航材料工艺，1997(4)：27 扩散规律的模拟计算.可以得出，此种模拟计算 5 Agren J.Computer simulations of diffusional reactions in 方法可以较好地反应扩散偶中元素的互扩散规 complex steels [J].ISIJ International,1992,32(3):291 律，与实验结果基本吻合，从模拟计算结果也可 6阎来成，孙家华，董德俊，等，DD402/FGH95扩散偶 以看出，y'形成元素A1在DD402一侧具有富集 中单晶合金y相筏形化与其形成元素的扩散[北 京科技大学学报，2001,23(1：52 区，随温度升高富集区消失，而在1120℃随时间 7 Engstrom A,Morral J E,Agren J.Computer simulations 增加到3h,富集浓度并没有发生明显变化.此种 of Ni-Cr-Al multiphase diffusion couples [J].Acta Mater. 模拟计算方法可以为热等静乐扩散连接工艺的 1997,45(3:1189 Dynamic Simulations of Element Mutual Diffusion during Hot Isostatic Pressing Diffusion Bonding DONG Jianxin,HE Dong,ZHANG Maicang,ZENG Yanping Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Element mutual diffusions during hot iso-static pressing(HIP)diffusion bonding were simulated using DICRTRA-THERMO-CALC software.The calculating results show that the simulation regulations are agreeable with experimental results.Based on this simulation model,the effect of hold time and temperature on Al mutual diffusion during HIP were calculated,showing that this dynamic computer simulation can offer the process- ing prediction and the optimum HIP diffusion bonding processing. KEY WORDS superalloy;DD402;Rene95;computer simulation

董 建 新 等 热 等 静压 扩 散连接 反 应 层 元 素 互 扩 散 的动 力 学模拟 计 算 ， 是 因为偏 析 、 晶体缺 陷 、 晶界 、 母材 中的合 金元素 等较 多其他 因素对元素扩散 也 有很 大 影 响 ‘ ， 因 此此模型及 数据库还 需 进 一 步 的完善 但从结果 来 看 ， 此 一 一 联 合计算 软 件 能够较好反 映元素 的互 扩 散分布规律 ， 可 以 为 热 等静压 扩 散 连 接 工 艺 制定 提供一 定参考 结 论 通 过 一 乃 一 动 力 学 和 热 力 学 联 合 计算 软件 对 单 晶 和 粉末 高温 合 金 进 行 热 等静 压 扩 散 连 接 反 应 层 元 素互 扩散 规律 的模 拟计算 可 以 得 出 ， 此 种 模 拟 计算 方 法 可 以 较 好 地 反 应 扩 散 偶 中元 素 的互 扩 散 规 律 ， 与实验结 果 基本 吻合 从模拟 计算结 果 也 可 以 看 出 ， 厂形 成元 素 在 一 侧具有 富集 区 ， 随温 度 升 高 富集 区 消失 ， 而 在 ℃ 随时 间 增 加 到 ， 富集浓 度 并 没 有 发 生 明显 变 化 此种 模 拟 计算方 法 可 以 为 热 等静 压 扩 散 连 接 工 艺 的 制 定 和 优 化 提供较 好 的理论依据 参 考 文 献 ， 伪 尹伽 夕困 伪 杭 ， 张 九海 ， 何鹏 扩散连 接接头行 为数值模拟 的发展 现状 焊接学 报 ， ， 伪 ， ， 邱惠 中 扩 散连接 及 其在航空 航天 领域 中的应 用 宇航 材料工 艺 ， 加， ， 阎来成 ， 孙 家华 ， 董 德俊 ， 等 邝 扩 散偶 中单 晶合金 ‘ 相 筏形 化 与其形 成元素的扩散 北 京科技 大学 学报 ， ， ， ， 一 一 伪 ， 肋 助 肛 ， 刀 口， 刀丈咬刃 几盛 ， 忍 ， ， ， 恤 丽 一 伪 一 一 ， 肋 而 ， 肋