TiAl/Ag-Cu/Ti/W-Cu钎焊接头的界面结构及连接机理

采用Ag-Cu/Ti叠层活性钎料实现了TiAl基合金与W-Cu合金的钎焊连接,获得了良好的钎焊接头。利用SEM,EDS等微观手段,分析了接头界面结构和元素分布情况,并探讨接头连接机理。研究结果表明:TiAl/AgCu/Ti/W-Cu典型界面微观结构为TiAl/Cu-Ti/Cu基固溶体+Ag基固溶体+Ag-Cu共晶/Cu-Ti+Cu基固溶体/WCu。TiAl侧的连接主要靠Cu-Ti反应层的生成,W-Cu侧主要为钎料中Ag向W-Cu中扩散形成的Cu基固溶体实现连接。     

TiNi形状记忆合金与不锈钢激光钎焊AgCuZnSn钎料的研制

成功研制一种适合于TiNi形状记忆合金与不锈钢异质材料钎焊，并可安全应用于医学领域的新型AgCuZnSn银基钎料。对AgCuZnSn系钎料的熔化特性、微观组织、钎焊工艺特性及接头力学性能进行了研究。结果表明，所研制AgCuZnSn银基钎料成分为Ag51～53Cu21～23Zn17～19Sn7～9，固相线温度为590．0℃，液相线温度为635．3℃。该钎料主要由α—Ag固溶体、α-(Cu，Zn)固溶体和Ag-Cu共晶相组成，并含有少量Cu41Sn11、AgZn、Ag3Sn、Cu5Zn8等化合物。采用该钎料钎焊TiNi形状记忆合金与不锈钢，接头强度达320～360MPa，同时TiNi形状记忆合金性能损失较小。新型钎料熔点低、钎焊冶金特性优异，钎焊接头界面冶金结合平直、致密。     

Ti(C,N)-Al_2O_3与40Cr钢连接技术研究

以实现Ti(C,N)-Al2O3陶瓷基复合材料与40Cr钢的有效连接为目的,对各种焊接方法进行了比较试验研究。结果表明,辅助脉冲电流液相扩散焊可以减少焊缝中Ag-Cu共晶组织含量,增加Ag固溶体、Cu固溶体数量,从而对提升接头强度发挥一定作用;如果焊缝主要以Ag-Cu共晶组织构成,钎焊过程中适度增加压力载荷,可以促进低熔点共晶液相排出焊缝,有利于改善接头强度。     

TiNi形状记忆合金与不锈钢激光钎焊接头界面组织特征

通过扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射技术分析TiNi形状记忆合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢激光钎焊接头界面反应层的组织结构特征。结果表明：TiNi形状记忆合金与不锈钢激光钎焊接头钎缝主要由α-Ag固溶体、α′-Cu固溶体和Ag-Cu共晶相组成;不锈钢/银基钎料界面反应区由3层连续的反应层构成,分别为：奥氏体（A）,马氏体（M）/A和M/α-Ag＋α′-Cu＋M;TiNi形状记忆合金/银基钎料界面反应层主要由Ti（Ni,Cu）＋（Ni,Cu）Ti2化合物组成。     

Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金钎焊接头的组织及性能研究

采用Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金,并对钎焊接头微观组织、力学性能以及钎焊试样的阻尼性能进行研究。结果表明,Ag-Cu钎料可以实现两种阻尼合金的连接,并且钎焊试样经过435℃保温4 h的调幅热处理后,能够复合两种阻尼合金的阻尼特性,随着应变的增加,钎焊试样的阻尼性能稳定提高。钎缝组织主要为Mn-Ni-Cu-Fe-Ag固溶体以及富Ag相组成,钎料与母材之间能产生良好的冶金结合,钎焊接头组织致密;钎焊接头的断裂模式为以韧性断裂为主的混合型断裂,钎焊接头室温剪切强度为209.7 MPa,经过调幅热处理后,钎焊接头断裂方式为脆性断裂,钎焊接头室温剪切强度达到246.4 MPa。     

TU2无氧铜与铪的真空钎焊

使用BAg72Cu钎料对TU2无氧铜与稀有金属铪(Hf)进行真空钎焊。借助金相显微镜、超景深显微镜、扫描电镜、能谱分析、室温剪切试验等手段,分析了钎焊工艺参数(钎焊温度和保温时间)对钎焊接头组织及性能的影响。结果表明:真空钎焊后获得的焊缝组织致密而连续,焊缝区均存在三个不同形貌的区域:铪侧的黑色区、中间花纹状Ag-Cu共晶区和铜侧的峰峦状或鹅卵石状铜基固溶体区。随着钎焊温度升高和保温时间的延长,焊缝中峰峦状或鹅卵石状组织越来越大,黑色区也越来越宽,而中间共晶区则减小。黑色带状区域中的Hf元素含量均大于4%,明显超过了相图中Hf在Ag、Cu中的饱和固溶度,说明该区域中不可能仅存在铜或银与铪的二元固溶体组织,有可能存在三元固溶体或含铪金属化合物。两种工艺参数均对接头的剪切破断应力影响不大。     

复合粉末中间层钎焊SiO2 陶瓷与TC4合金的接头组织与性能

采用46.4%Ag-18.0%Cu-35.6%Ni(质量分数)复合粉末中间层实现了SiO2陶瓷和TC4钛合金的良好钎焊.使用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法对钎焊接头的界面组织和力学性能进行了研究.结果表明,SiO2陶瓷和TC4钛合金的连接接头成形良好,SiO2陶瓷/Ag-Cu/Ni/TC4钛合金钎焊接头的界面结构为:SiO2/Ti4O7+TiSi2/Ti2Cu+Ti2Ni/α-Ti+Ti2Cu+Ti2Ni过共晶组织/α-Ti+Ti2Cu+Ti2Ni过共析组织/α-Ti/TC4.当钎焊温度为970 ℃、保温时间为30 min时,使用Ag-Cu/Ni粉末中间层钎焊SiO2陶瓷与TC4钛合金的接头达到最高抗剪强度38 MPa.     

复合粉末中间层钎焊Si0_2陶瓷与TC4合金的接头组织与性能

采用46.4%Ag-18.0%Cu-35.6%Ni(质量分数)复合粉末中间层实现了SiO_2陶瓷和TC4钛合金的良好钎焊。使用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法对钎焊接头的界面组织和力学性能进行了研究。结果表明,SiO_2陶瓷和TC4钛合金的连接接头成形良好,SiO_2陶瓷/Ag-Cu/Ni/TC4钛合金钎焊接头的界面结构为:SiO_2/Ti_4O_7+TiSi_2/Ti_2Cu+Ti_2Ni/α-Ti+Ti2Cu+Ti_2Ni过共晶组织/α-Ti+Ti_2Cu+Ti_2 Ni过共析组织/α-Ti/TC4。当钎焊温度为970℃、保温时间为30 min时,使用Ag-Cu/Ni粉末中间层钎焊SiO_2陶瓷与TC4钛合金的接头达到最高抗剪强度38 MPa。     

Mo/AgCuTi/Cu钎焊接头的界面结构及连接机理

采用AgCuTi活性钎料实现了Cu和Mo的真空钎焊连接,获得了良好的钎焊接头。利用SEM、EDS等检测方法,分析了钎焊接头的界面结构和元素分布情况,并探讨了接头的连接机理。结果表明:Mo/AgCuTi/Cu接头的典型界面微观结构为Mo+Mo Ti固溶体+共晶组织+Cu基固溶体+富Ag区+Cu。在焊接过程中,Ti原子会在Mo侧偏聚形成Mo Ti固溶体从而降低界面能,使钎料能够润湿Mo母材实现焊接。     

两种钎料对不锈钢钎焊接头组织和力学性能的影响

采用四号锰基钎料真空钎焊2Cr13不锈钢,研究了钎焊温度对其接头组织和室温及高温剪切强度的影响,并与Ni-Cr-P钎料钎焊不锈钢接头进行了对比.结果表明:四号锰基钎料钎焊接头组织由Mn-Ni基的单相Mn-Ni-Cu-Fe-Cr-Co固溶体组成,接头室温剪切强度随着钎焊温度的升高逐渐增加;Ni-Cr-P钎料钎焊接头组织由Ni-Fe基固溶体和Ni(Cr,Fe)-P化合物组成,接头室温剪切强度低于四号锰基钎料钎焊接头的室温剪切强度.当测试温度超过500℃时,Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度降低幅度不大,四号锰基钎料钎焊接头降低明显,但仍高于Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度.     

Weld brazing of copper thick plates

Abstract

The weld brazing of 6 mm thick copper plates without preheating was investigated. The weld metal of weld brazing is composed of α-Cu solid solution and Cu–Ag–P eutectic structure, and the α-Cu solid solution in the weld metal of weld brazing is larger than that in the brazing weld. The average hardness values within the weld are 60 HV (50 g) lower for weld brazing than for brazing. In all weld brazing specimens tested, the failure was located in the heat affected zone with a tensile strength slightly lower than the base metal but similar to the arc welding joints.     

Interface structure and strength of brazed joints between TiC ceramic and iron

Abstract

The brazing of TiC ceramic to iron was carried out at 1123–1273 K for 5–20 min using Ag–Cu–Zn filler metal. Interface structure and shear strength of joints were investigated, the former via electron probe microanalysis, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction, and the latter via the shearing method. The results show the formation of three phases in the TiC ceramic–iron joint, namely, copper base solid solution, FeNi, and silver base solid solution. The highest joint shear strength of 256.5 MPa is obtained for a brazing temperature of 1173 K and brazing time of 5 min.     

Ag-Cu钎料钎焊ZTA陶瓷与TC4钛合金

使用Ag-Cu钎料钎焊ZTA陶瓷与TC4钛合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等设备分析了钎焊接头界面组织,阐明了反应机理,并研究了钎焊温度对接头界面组织和力学性能的影响. 结果表明,钎焊接头的界面结构为ZTA陶瓷/TiO+Ti₃(Cu,Al)₃O/Ag(s,s)/Ti₂Cu₃/TiCu/Ti₂Cu/α+β-Ti/TC4合金. 随着钎焊温度的升高,钎缝中Ag基固溶体层变薄,Ti-Cu金属间化合物层变厚,当钎焊温度达到890 ℃时,Ti-Cu金属间化合物几乎占据整了个钎缝区域. 随着温度的升高,接头抗剪强度先增大后减小,在钎焊温度为890 ℃时,接头的室温抗剪强度达到最大值,其值为43.2 MPa.     

铝合金/Cu/不锈钢接触反应钎焊及中间层溶解行为(英文)

以Cu作为接触反应材料连接6063铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢,探讨焊接工艺参数对接头组织的影响规律,分析中间反应层Cu的溶解特性结果表明:在1Cr18Ni9Ti不锈钢一侧界面反应层由Fe2Al5、FeAl3金属间化合物和Cu-Al金属间化合物构成,与之相邻区域主要含Cu-Al金属间化合物,焊缝组织由Al-Cu共晶及大块状的Al固溶体组成;随着保温时间的延长,焊缝组织最为显著的变化是在1Cr18Ni9Ti不锈钢一侧界面的金属间化合物层厚度增加,共晶组织宽度逐渐减小;中间反应层Cu的溶解速度非常迅速,是以秒为计量单位的快速过程,厚度为10μm的Cu溶解时间仅为0.47s。     

采用复合钎料钎焊Si3N4陶瓷

采用TiN／Ag—Cu—Ti复合钎料连接Si3N4陶瓷材料，采用扫描电镜观察了接头组织。TiN颗粒与Ag—cu组织结合紧密，并未与钎料基体进行反应，在钎缝中分布比较均匀，形成了局部金属基复合材料组织。由于颗粒与液态钎料之间能够形成较强的毛细作用，提高了活性元素Ti扩散的能力，Ti元素能够充分扩散到钎料与母材的界面上进行反应，生成一层致密的反应层。接头抗剪强度表明，在一定范围内，采用复合钎料可以明显提高接头强度。     

Ag-Cu+WC复合钎料钎焊ZrO2陶瓷和TC4合金

采用新型Ag-Cu+WC复合钎料进行ZrO₂陶瓷和TC4合金钎焊连接,探究了接头界面组织及形成机制,分析了钎焊温度对接头界面结构和力学性能的影响. 结果表明,接头界面典型结构为ZrO₂/TiO+Cu₃Ti₃O/TiCu+TiC+W+Ag_(s,s)+Cu_(s,s)/TiCu₂/TiCu/Ti₂Cu/TC4. 钎焊过程中,WC颗粒与Ti发生反应,原位生成TiC和W增强相,为Ti-Cu金属间化合物、Ag基和Cu基固溶体提供了形核质点,同时抑制了脆性Ti-Cu金属间化合物的生长,优化了接头的微观组织和力学性能. 随钎焊温度的升高,接头反应层的厚度逐渐增加,WC颗粒与Ti的反应程度增强. 当钎焊温度890 ℃、保温10 min时,复合钎料所得接头抗剪强度达到最高值82.1 MPa,对比Ag-Cu钎料所得接头抗剪强度提高了57.3%.     

SiC陶瓷与TiAI合金的真空钎焊

采用Ag-Cu-Ti钎料对常压烧结的SiC陶瓷与TiAl金属间化合物进行了真空钎焊,并对接头的微观组织和室温强度进行了研究。结果表明,利用Ag-Cu-Ti钎料可以实现SiC与TiAl的连接;接头界面具有明显的层状结构,即由Ti-Cu-Si合金层、富Cu相与富Ag相的双相层和Ti-Al-Cu合金层组成;在1173K和10min的钎焊条件下,接头室温剪切强度达到173MPa。     

3003铝合金ZnAl钎料的火焰钎焊(英文)

采用Al含量为2%~22%(质量分数)的ZnAl钎料,配合改进型CsF-AlF3钎剂,研究ZnAl钎料在3003铝合金板材上的铺展性能及钎焊接头的力学性能与显微组织。结果表明,当Al含量低于8%时,3003铝合金的火焰钎焊接头成形良好,且抗拉强度较高。钎缝显微组织为Al基固溶体及Zn基固溶体。由于固溶强化作用,钎缝的显微硬度比母材的高。钎缝界面由三部分组成,母材、扩散区和界面区,但影响接头强度的主要因素为钎缝内固溶体的分布情况,而不是扩散区的宽度。     

几种Ag基钎料钎焊NiTiNb形状记忆合金的接头组织及性能

采用AgCuInTi、AgCuTi和AgCuPd三种钎料对NiTiNb形状记忆合金进行真空钎焊,对应的钎焊温度分别为780℃、880℃和980℃,获得了冶金质量良好的接头。微观分析结果表明,三种接头的中心区域均生成了Ag基固溶体,在该固溶体区与NiTiNb母材之间生成了灰黑色扩散反应层,其中AgCuInTi和AgCuTi钎料对应接头的反应层中生成了(Cu,Ni)Ti化合物相,而AgCuPd钎料对应接头的反应层中生成了(Cu,Pd,Ni)-Ti相。测试三种钎料对应接头的室温抗拉强度,强度最高的是AgCuPd钎料对应接头,平均值达到593 MPa;其次为AgCuInTi钎料对应接头,抗拉强度为528 MPa;强度最低的是NiTiNb/AgCuTi/NiTiNb接头,平均值为459 MPa。保温时间对NiTiNb/AgCuInTi/NiTiNb接头微观组织及强度影响较小。分析接头断口发现,断裂主要发生在性能薄弱的(Cu,Ni)Ti相区或(Cu,Pd,Ni)-Ti相区。