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在高温合金TLP扩散焊的研究及应用中，中间层的选择很重要，一般要求成分应与母材成分相匹配，且含有B、Si等降熔元素，同时要求所含元素应比较稳定。鉴于本文中IC10单晶合金和GH高温合金的成分，BNi2中间层满足以上要求。本课题首先使用非晶态BNi2箔状中间层对IC10单晶合金与GH高温合金进行TLP扩散焊，研究了工艺参数对接头界面及显微硬度的分布等的影响。针对TLP扩散焊的特点，主要针对焊接温度及保温时间进行不同的试验，将焊后试件经过打磨、抛光和腐蚀，制成显微组织观察样品后在SEM扫描电镜下对其进行观察，并用扫描电镜附带的能谱仪对接头组织和断口形貌等进行分析，另外还通过对接头进行显微硬度测量来研究工艺参数对接头显微硬度分布的影响。
接头界面组织分析使用BNi2中间层TLP扩散焊IC10单晶合金和GH高温合金时，由于两种母材成分复杂且存在较大差异，接头中会发生复杂的化学冶金反应，而且反应物尺寸较小，分析难度较大，必须采用不同的分析手段对其进行综合表征。图3-1为℃/2h参数下得到的IC10/BNi2/GH接头的界面组织，由图可以看出，典型的TLP扩散焊接头主要由以下几部分组成：等温凝固区（Isothermalsolidificationzone，ISZ）、共晶区（Eutecticzone，EZ）、扩散区（Diffusionzone，DZ）和基体金属区（Basemetal，BM）。
由上图可以看出，GH高温合金一侧没有观察到化合物的析出，对接头IC10单晶合金一侧放大进行了扫描电镜及透射电镜分析，如图3-2及图3-3所示，并对接头内标注的反应物进行了能谱分析，分析结果见表3-1，在此基础上，对接头焊缝处进行了微区XRD扫描分析，分析结果如图3-4所示。
通过能谱及XRD分析结果可知，IC10/BNi2/GH接头中ISZ区主要由富Cr的Ni基固溶体构成。ISZ区内晶粒的晶界为白色条状组织，分析可知其同样为富Cr的Ni基固溶体。EZ区主要由灰色相、灰白色相、黑色相和白色相组成，由能谱分析可知，灰色相富含Cr和Mo，而Cr和Mo均是强硼化物形成元素，同时结合XRD分析，判断灰色组织为CrB+富Mo的硼化物相；灰白色相Ni含量高达81.1at.%，其它元素含量均较少，分析应为Ni基固溶体；黑色相Cr含量高达71.3at.%，而其它元素的含量均很少，分析认为是CrB相；白色相Mo、Ti、Ta的含量比较高，分析应为富Mo的硼化物+Ti、Ta的碳化物的复合相。由图3-2及3-3可以看到，IC10单晶合金一侧DZ区由于原子扩散反应析出许多细小的白色棒状及颗粒状化合物，通过能谱分析可知，白色棒状化合物Si含量特别高，应为硅化物，而颗粒状化合物富含Cr、W和Mo，分析应为富含这些元素的硼化物。
由于接头内化合物种类很多，成分复杂，为了对这些化合物进行精确表征，使用TEM技术对其进行了分析，图3-5为对IC10单晶合金一侧DZ区析出相的分析结果，由于物质组成较为复杂，未能标定出具体物质。结合图3-2可以看到，由于接头中这些硼化物及硅化物的出现，使得原来母材中排列比较规则的网状γ和γ′相周围出现许多位错线，晶格发生畸变，变的无序化。
由以上分析可知，在℃/2h参数下得到的IC10/BNi2/GH接头中，ISZ区由富Cr的镍基固溶体构成，EZ区由镍基固溶体、CrB、富Cr和Mo的硼化物及Ti和Ta的碳化物组成，IC10一侧的DZ区的析出相为硅化物和富Cr、Mo、W的硼化物。
