Ti-25Cu-15Ni钎料钎焊的TA0钛接头界面微观组织及拉伸性能

采用真空电弧熔炼法制备钛基钎料Ti-25Cu-15Ni(at.%),通过DSC、SEM和XRD分析确认该钎料的焊接温度和微观组织结构及形貌。采用该钎料钎焊工业纯钛TA0,并分析焊接接头的微观组织结构。结果表明,该钎料主要由α-Ti和Ti2Cu共晶组织构成,在1 000℃焊接温度下,在钎料/焊接母材接头界面,有大量的Ti2Cu和TiNi化合物形成。同时,在靠近母材部分存在α-Ti+TiNi共晶组织,Ni元素扩散到钛合金母材中形成针状TiNi化合物,有利于连接强度的提高。测试了在1 000℃下的不同保温时间对试样拉伸强度的影响,结果表明,1 000℃下保温30 min制备的连接件最大拉伸强度为185.65 MPa。     

微电子封装用SiC_p/Al复合材料的中温钎焊

选用Al-Ag-Cu和Al-Si-Cu-Ni两种钎料,分析钎料的熔化特性和微观组织,并分别用于钎焊化学镀Ni后的SiCp/Al复合材料,研究其结合机理。结果表明,Al-Ag-Cu和Al-Si-Cu-Ni都具有很好的熔化特性,熔点均在520~530℃之间,具有很窄的熔化温度区间。用这2种钎料钎焊化学镀Ni后的SiCp/Al复合材料时,Ni镀层与Al基体发生反应生成Al3Ni和Al3Ni2化合物层,同时与钎料发生界面反应生成Al-Ni-Cu和Al-Ag-Cu等化合物,从而保证钎焊接头牢固的连接。钎料中的Ag和Cu元素穿过Ni(P)镀层,扩散到Al基体中,形成Al2Cu、Ag2Al等金属间化合物。     

BNi73CrSiB-40Ni钎料的钎焊工艺性能及接头组织研究

为了解BNi73CrSiB—40Ni钎料的钎焊工艺性能，对该钎料进行了表面质量分析、化学成分分析及DTA测试，以GH3044，ЭП708高温合金为母材，研究了钎料的铺展面积、填充间隙能力、漫流长度等钎焊工艺性能。结果表明：该钎料具有良好的流动性能、良好的填充间隙性能，适宜大间隙和不等间隙接头的钎焊。该钎料的钎焊接头中有大量的固溶体组织，不同于常用钎料BNi82CrSiB的钎焊接头的组织。     

钨镍共晶钎料连接钼钨的界面显微组织及结合性能研究

为了取代贵金属钌基钎料(4Ru-Mo-62Ni),开发出了钨镍共晶钎料(21W-79Ni),对比研究两者连接钼和钨的高温钎焊性能，并采用SEM、EDS和XRD等方法分析焊缝和断口的界面显微组织与成分。结果表明：4Ru-Mo-62Ni钎料和21W-79Ni共晶钎料焊接所得界面处的剪切强度分别为20.1和42.6 MPa,且后者的断裂处在母材附近，而前者则位于焊缝中。究其原因，4Ru-Mo-62Ni钎料中的Ru会固溶于Mo和Ni,作为固溶相分散在接头中，但在渗入母材Mo之前，Ni会和钎料中的Mo形成共晶相，使接头结合强度并不高；而21W-79Ni钎料中的W与母材Mo形成固溶相，Ni和Mo一起渗入W中，形成牢固的结合接头。     

钛合金钎缝中元素的扩散行为研究

采用钛基钎料钎焊TC4板材,在钎焊接头组织和力学性能分析的基础上,确定合理的工艺规范,并从理论上对TC4板材钎缝中元素扩散行为进行了分析,总结出了较为普遍的规律。     

SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu钎焊接头的界面组织与力学性能研究

通过金相显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和拉力试验机,研究了不同钎焊工艺参数对SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu无铅微焊点界面组织、金属间化合物层厚和力学性能的影响。结果表明,添加0.1%Ni能显著细化SnAg0.5CuZn钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;当钎焊温度为270℃、钎焊时间为240s时,钎焊接头的剪切强度达到最大,为45.6 MPa;钎焊接头界面区粗糙度、金属间化合物层厚度和钎焊接头的剪切强度均随着钎焊工艺参数的变化而变化。     

Ti-Ni-Nb钎料钎焊βNb-Ti合金接头的微观组织及力学性能

采用65Ti-25Ni-10Nb (%,质量分数)钎料对体心立方结构的βNb-Ti固溶体合金进行钎焊,研究了钎焊条件对接头微观组织和力学性能的影响规律。研究发现,接头焊缝组织主要由{(Nb,Ti)+TiNi}共晶组织、(Nb,Ti)固溶体相、 TiNi相、 Ti_2Ni相和富Ti相组成。随着钎焊温度的升高和钎焊时间的延长,钎焊过程中钎料和基体中的合金元素发生互扩散,焊缝组织中的{(Nb, Ti)+TiNi}共晶组织和TiNi相逐向Ti_2Ni相转变,并在Ti_2Ni相内部逐渐析出富Ti相。同时,基体中的其他合金元素如Al, V和Cr元素向钎料中扩散。随钎焊温度的升高或保温时间的延长,钎焊接头的剪切强度呈先增加后降低的趋势。这主要是由于Ti_2Ni相具有较高的剪切模量,其含量的增加使钎焊接头的剪切强度增加,但随后Ti_2Ni相内部析出富Ti相使焊缝内应力增加,导致钎焊接头的剪切强度迅速降低。在1150℃钎焊15 min时, 65Ti-25Ni-10Nb/Nb-Ti钎焊接头的室温剪切强度可达到617.7 MPa。     

Au-19.25Ag-12.80Ge钎料的焊接性能研究

根据Au-Ag-Ge三元相图, 制备了新型Au-19.25Ag-12.80Ge(%, 质量分数)钎料合金.利用DTA, Sirion200场发射扫描电镜对钎料的熔化特性及显微组织进行分析, 并对其与纯Ni的润湿性加以研究.结果表明: Au-19.25Ag-12.80Ge钎料合金的熔化温度为446.76～494.40 ℃, 结晶温度区间为47.64 ℃; 焊接温度在510～550 ℃范围内时, Au-19.25Ag-12.80Ge钎料合金与Ni基体具有良好的铺展性和润湿性, 在熔化钎料前沿有润湿环现象出现, 钎料合金与Ni基体之间形成了一条连续的金属间化合物层, 能谱分析表明该金属间化合物层为Ge3Ni5金属间化合物, 由于该化合物层较脆, 故应控制焊接工艺以获得连续均匀且厚度适当的金属间化合物层; 对于本钎料合金而言, 焊接温度530 ℃, 保温时间10 min可获得较理想的焊接界面.     

钎焊真空度对铜与铪钎焊接头组织及性能的影响

采用72Ag-28Cu钎料对铜与铪进行真空钎焊试验.钎焊温度为840℃,保温时间为15 min,真空度试验范围为5.0×10-2~8.0Pa.研究了钎焊真空度对铜与铪钎焊接头组织及性能的影响,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察钎焊接头的组织形貌,采用ZWICKZ050电子万能材料试验机测试接头剪切强度.结果表明:随着钎焊真空度的升高,接头剪切强度呈先升高后降低的趋势;在钎焊温度为840℃、保温时间为15 min时,较佳的钎焊真空度为2.0×10-1Pa.     

建筑用钎焊接头组织与力学性能的研究

采用OM、XRD、SEM和拉力试验机,研究了钎焊工艺参数对SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu无铅微焊点界面金属间化合物(IMC)和力学性能的影响。结果表明:添加0.1%Ni(质量分数)能显著细化SnAg0.5CuZn钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;钎焊温度为270℃、钎焊时间为240 s时,钎焊接头的剪切强度达到最大值47 MPa。     

Interfacial morphologies between NiO–YSZ fuel electrode/316 stainless steel as interconnect material and B‐Ni3 brazing alloy in solid oxide fuel cell system: effect of joint loading during brazing

Abstract

Joining of NiO–YSZ composite with 316 stainless steel was carried out using B‐Ni3 brazing filler alloy (Ni–4·5Si–3·2B–0·06C–0·02P, wt‐%; melting point, 982–1038°C) and two samples were fabricated. On the one hand, interfacial (chemical) reactions during brazing at the NiO–YSZ/316 stainless steel interconnect were promoted only by addition of an electroless nickel plate to NiO–YSZ composite as a coating with relevant process variables and procedures optimised during the electroless nickel plating. On the other hand, moderate loading was applied during brazing normal to the joint surface where electroless nickel plate was coated previously to improve interfacial sealing of the NiO–YSZ cermet anode/316 stainless steel interconnect structure for use in a solid oxide fuel cell. A special fixture for static loading was designed for filler metal alloy strips to be preplaced at the joint surface where static loading was applied perpendicular to it for the promotion of liquid alloy layer formation during brazing. Brazing was performed in a cold wall vacuum furnace at 1080°C and post‐brazing examination of interfacial morphologies between NiO–YSZ composite and 316 stainless steel was performed using SEM and EDS analyses. The results indicate that B‐Ni3 brazing filler alloy was fused fully during brazing and continuous interfacial layer formation and joint integrity were significantly affected by applied static loading during brazing. The loading most probably contributed to promotion of the B‐Ni3 liquid phase formation in the joint. However, the thickness of the interface area remained almost the same at 100?μm for loaded and unloaded joints.

On a assemblé le composite NiO–YSZ avec l’acier inoxydable 316 en utilisant l’alliage d’apport de brasage B‐Ni3 (4·5% en poids Si, 3·2% en poids B, 0·06% en poids C, 0·02% en poids P, et le reste, Ni, point de fusion 982–1038°C) et l’on a fabriqué deux échantillons. D’un côté, on a stimulé les réactions interfaciales (chimiques) lors du brasage à l’interconnexion NiO–YSZ/acier inoxydable 316 uniquement par addition d’un revêtement autocatalytique de nickel au composite NiO/YSZ, les variables pertinentes du procédé et les procédures étant optimisées lors du dépôt autocatalytique de nickel. D’un autre côté, lors du brasage, on a appliqué une charge modérée, normale à la surface du joint, où l’on avait auparavant déposé le nickel autocatalytique, pour améliorer le scellement interfacial de la structure de l’interconnexion de l’anode cermet NiO–YSZ/acier inoxydable 316 pour utilisation dans une SOFC (pile à combustible à oxyde solide). On a créé un montage spécifique pour charge statique pour que les rubans d’alliage de métal d’apport soient préplacés à la surface du joint où la charge statique était appliquée perpendiculaire à celui‐ci pour promouvoir la formation d’une couche d’alliage liquide lors du brasage. On a effectué le brasage dans un four à vide à paroi froide à 1080°C et, après le brasage, on a examiné les morphologies interfaciales entre le composite NiO–YSZ et l’acier inoxydable 316 en utilisant les analyses de SEM et d’EDS. Les résultats indiquent que l’alliage d’apport de brasage B‐Ni3 était complètement fusionné lors du brasage et la formation d’une couche interfaciale, continue, ainsi que l’intégrité du joint étaient affectées significativement par la charge statique appliquée lors du brasage. La charge a fort probablement contribué à la promotion de la formation de la phase liquide de B‐Ni3 dans le joint. Cependant, l’épaisseur de la région d’interface demeurait presque la même à 100?μm pour les joints avec ou sans charge.     

陶瓷耐磨缸套真空钎焊接头组织性能研究

本文采用钴基焊料实现了氧化锆陶瓷与不锈钢的真空钎焊,并通过扫描电镜（SEM）和XRD对接头的微观组织结构进行了研究。结果表明：接头微观组织致密,镀镍层在真空钎焊过程中发生了扩散和迁移,增强了界面化学反应的活性,镍与ZrO2陶瓷易生成多种化合物（Ni3Zr、Ni5Zr、Ni7Zr2和Ni21Zr8）,在接头中还有Ni4Mo、Ni4Mn等新相生成,实现了部分化学键结合,使接头强度得到显著提高。     

Effects of Rare Earths on Properties of Ti-Zr-Cu-Ni Base Brazing Filler Alloys

The effects of the addition of rare earths on the properties of Ti-Zr-Cu-Ni base brazing filler alloys and the mechanical microstructure and properties were studied for the brazed-joints in the vacuum brazing of TC4 by comparing synthetical properties of two kinds of filler metals.The results indicate that the filler metals added with rare earths have lower melting point, better wettability and higher mechanical properties in the brazing joints.     

感应钎焊工艺对黄铜接头组织的影响

研究了感应钎焊时 ,不同钎焊参数对零件内外表面温度的影响 ,分析了钎焊工艺参数对母材组织和接头质量的影响。缓慢升温可使工件内外表面温度达到平衡 ,钎焊温度在 780℃以下 ,保温时间小于 2 0s的工艺参数可获得优良钎缝和不损伤母材组织。     

TA2钛／Q345R钢钎焊用钎料研究

选用AgSO．5Cu35．2Mn8．01Ni4．95Si0．380．1、Ag60．5Cu26．2Mn8．01Ni4．95Si0．380．1、AS65．5Cu21．2Mn8．0-Ni5Si0．380．1和AgT0．5Cu16．2Mn8．0Ni4．95Si0．380．1为钎焊料,对TA2钛与Q345R钢进行TIG-熔焊连接实验,结合光学显微观察、焊缝显微硬度分析及接头拉伸强度测试,研究了4种钎料对TA2钛与Q345R钢的钎焊效果的影响。结果表明,Ag65．5Cu21．2Mn8．0Ni5SiO．3130．1钎料的焊接质量最好,无论是钢侧还是钛侧都无裂纹产生,也无碳化物以及其他脆性化合物生成,且钎料与母材有明显互扩散现象。     

高频燃烧-红外吸收法测定钎料中低碳

对高频燃烧-红外吸收法测定BAu20NiCrFeSiB钎料中低碳的实验条件进行了探讨,并考察了助熔剂和坩埚对空白值的影响。实验表明:当添加1.2g钨锡助熔剂,分析时间为40s、比较水平为3%时,测定效果最佳：采用由钨锡助熔剂与铁助熔剂制备的打底坩埚,空白值远低于试样含碳量且稳定。在没有BAu20NiCrFeSiB钎料标准样品的情况下,采用基体类似的镍基高温合金GH3128标准样品对仪器进行了校准。将方法用于实际样品中碳的测定,测得结果为0.0158%、0.0147%,平行测定11次的相对标准偏差不大于1.7%,加标回收率为97%~102%。     

高频感应钎焊硬质合金接头热处理工艺研究

利用高频感应钎焊技术，在不同钎焊温度和热处理条件下制备硬质合金枪钻头试样，并于自制装置上测试试样的剪切破坏力大小。结合对接头的微观观察分析，得出钎焊温度和热处理温度对接头剪切强度的影响规律。     

几种不同银基钎料对钛合金/不锈钢钎焊焊缝的影响

采用不同成分的钎料在相同温度、相同时间条件下，利用光学显微镜，扫描电子显微镜(SEM)等检测手段，对钛合金／不锈钢钎焊焊缝进行了观测分析，并对钎焊接头中形成的不同相的特征以及金属间化合物对接头结合性能的影响进行了分析探讨。     

粉状铝基钎料的高频钎焊工艺研究

介绍了粉状铝基钎料的制备方法,探讨了粉状铝基钎料的工艺性能。从表面张力的角度出发,讨论了粉末粒度、氧含量、加热速度、加热均匀性、钎料钎剂比例等因素对高频铝材钎焊工艺和性能的影响。结果表明:用粒度在150~180μm的粉状铝基钎料钎焊铝材,其钎焊剪切强度较高;加热速度较快、加热盘温度均匀的钎焊效果较好;钎料钎剂的比值在10∶8~10∶10范围钎焊效果较好。     

Infrared brazing of Ti-6Al-4V and 17-4 PH stainless steel with a nickel barrier layer

Infrared brazing of Ti-6Al-4V and 17-4 PH stainless steel using the BAg-8 filler metal was performed in this study. A nickel barrier layer 10 μm thick was introduced on the 17-4 PH stainless steel before infrared brazing. For the specimen that was infrared brazed at 800 °C and 850 °C for less than 300 seconds, the Ni layer served as an effective barrier layer to prevent the formation of Ti-Fe intermetallics. Experimental results show that the average shear strength of the joint can be greatly improved for the specimen by Ni plating. Comparing the specimens with and without electroless-plated Ni film, the former has no Ti-Fe intermetallic compound, but interfacial CuNiTi and NiPTi phases are observed in the latter. The fractured location of the joint after the shear test is changed from the interfacial TiFe (without Ni plating) into the TiCu reaction layer (with Ni plating). The plated Ni layer is consumed for the specimen that was infrared brazed at 880 °C for 300 seconds, and its bonding strength is impaired. Consequently, a lower brazing temperature and/or time are still preferred even though a plated Ni barrier layer is applied.