Cr对Mo-45Ni真空钎焊TZM合金接头性能的影响

根据实际工程需求,开发了能在1 300 ℃下服役的TZM合金专用钎料,并测试了该钎料在TZM合金表面的润湿性能,引入“基准润湿面积”的概念判断该钎料的润湿性,并探讨了钎料中Cr元素对钎料润湿性能、抗剪强度的影响规律. 分析了钎焊接头的强化机理,探明了接头的抗剪强度随着Cr元素的加入先变大后变小,可为实际工程应用提供重要参考. 结果表明,当钎料中Cr元素含量为3%(质量分数)时,钎料的润湿性最好,接头的抗剪强度达到135 MPa的最高值.     

钎焊时间对TZM合金与ZrCp-W复合材料接头界面组织及性能的影响

采用Ti-28Ni（质量分数,%）钎料在1 040℃实现了TZM合金与ZrC_p-W复合材料的真空钎焊连接,分析了钎焊时间对TZM合金与ZrC_p-W复合材料接头界面组织及力学性能的影响.结果表明,钎焊接头的典型界面结构为TZM/Ti（s,s）/Ti₂Ni/（Ti,Zr）C+W（s,s）/ZrC_p-W,钎缝宽度随保温时间的延长而增大,其中Ti（s,s）层的厚度没有变化,Ti₂Ni层厚度略有降低,而扩散层厚度随保温时间的延长稍有增加.当保温时间为10 min时,接头获得最大抗剪强度值120 MPa,接头断裂发生在TZM母材.     

Ti-28Ni钎料真空钎焊TZM合金接头界面组织与力学性能

在钎焊温度为1040℃时,采用Ti-28Ni(质量分数,%)钎料实现了TZM合金的真空钎焊连接。采用SEM、EDS等方法分析了接头界面的微观组织结构,并研究了保温时间对TZM合金接头界面结构和性能的影响规律。结果表明,接头的典型界面组织结构为:TZM/Ti_(ss)/δ-Ti2Ni/Ti_(ss)/TZM;随保温时间的延长,焊缝宽度逐渐变小,其中连续的Ti_(ss)层厚度基本无变化,中间的δ-Ti_2Ni层厚度有所降低;同时,TZM母材向焊缝中的溶解量增加。保温时间较短时,焊缝中残留有未溶解的TZM块,延长保温时间使母材溶解更充分。当保温时间为10 min时,接头平均抗剪强度最高为92.6 MPa,断裂发生于δ-Ti_2Ni层,为脆性沿晶断裂。     

Al-Si-Cu合金粉末扩散钎焊Al/Cu接头组织及性能

采用Al-Si-Cu合金粉末扩散钎焊铝铜异种金属,采用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,结合三元相图分析了接头形成机理,最后检测了接头力学性能.结果表明,在连接温度530℃,保温时间60 min,压力为1MPa时可形成均匀致密的接头,接头中存在大量条状和鱼骨状的Al-Si-Cu共晶组织,中间层与两母材结合界面处的组织结构不同,在靠近铜侧界面存在三种层状金属间化合物,其成分依次为Cu₃Al₂,CuAl和CuAl₂,在靠近铝侧界面存在一个扩散区,没有形成层状金属间化合物.接头的抗剪强度随保温时间的变化而变化,在保温60 min时达到35 MPa.     

Al-Si-Cu合金粉末扩散钎焊Al/Cu接头组织及性能

采用Al-Si-Cu合金粉末扩散钎焊铝铜异种金属,采用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,结合三元相图分析了接头形成机理,最后检测了接头力学性能.结果表明,在连接温度530℃,保温时间60 min,压力为1MPa时可形成均匀致密的接头,接头中存在大量条状和鱼骨状的Al-Si-Cu共晶组织,中间层与两母材结合界面处的组织结构不同,在靠近铜侧界面存在三种层状金属间化合物,其成分依次为Cu₃Al₂,CuAl和CuAl₂,在靠近铝侧界面存在一个扩散区,没有形成层状金属间化合物.接头的抗剪强度随保温时间的变化而变化,在保温60 min时达到35 MPa.     

退火温度对TZM高温合金组织和性能的影响

研究了不同退火温度下锻造TZM高温合金组织、硬度、力学性能以及拉伸断口形貌,并分析了产生不同断口形貌的原因。结果表明,变形量为82%的TZM合金,采用不同温度对其进行退火,组织性能以及断口形貌发生了明显的变化。随退火温度的升高,合金的组织也由锻态组织变为再结晶组织,并逐渐长大,合金的强度、硬度也随着退火温度的升高呈下降趋势。TZM合金退火温度不同,断口形貌也不尽相同,退火温度较低的为解理河流花样,退火温度较高的为解理河流花伴随部分沿晶断裂;当TZM合金经过1300℃×90 min退火后,组织和力学性能较好,断裂方式为韧性断裂。     

微量TiC/ZrC对TZM合金室温及高温性能与组织的影响

采用粉末冶金方法制备Mo-Ti-Zr-TiC/ZrC合金,研究微量TiC/ZrC对合金性能与组织的影响。结果表明,添加微量TiC/ZrC后合金性能得以明显提高,TiC/ZrC添加量为0.4%(质量分数,下同)时,合金室温抗拉强度分别达到最高值。同时,微量TiC/ZrC显著提高了合金的高温强度,添加的微量碳化物粒子促进了合金高温拉伸过程中韧窝的形成,使合金高温拉伸由穿晶解理和韧窝断裂的混合断裂模式向韧窝断裂转变。     

热机械处理对TZM合金组织和性能的影响

使用粉末冶金的方法和轧制工艺制备了TZM合金板材,通过金相显微观察、力学性能测试、扫描电子显微镜断口形貌分析的方法,研究了热机械处理的板材组织和力学性能变化规律。研究结果表明:烧结后的等轴晶粒组织经热轧制后变为纤维组织,冷轧进一步增大了纤维组织晶粒的长宽比,其冷轧态板材抗拉强度和延伸率分别为836.0 MPa、14%;冷轧板材经1300℃退火2 h后,板材的抗拉强度和延伸率分别为510.0 MPa和31%;随退火温度的升高,板材的断裂方式由韧窝断裂变为韧性解理断裂+韧窝混合断裂,细小弥散分布的第二相粒子大大提高了合金的塑性。     

TiZrNiCu钎料钎焊石墨与TC4接头组织与力学性能研究

在钎焊时间为60～1500s,钎焊温度1163～1273K的条件下,采用TiZrNiCu钎料对石墨和TC4钛合金进行了钎焊试验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为石墨/TiC/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/Ti(s.s)+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/TC4。以抗剪强度评价石墨和TC4钛合金接头的力学性能,发现当钎焊温度为1193K,保温时间为300s时,接头抗剪强度最高,为15MPa。     

CuMn基钎料对TZM与Kovar合金的钎焊研究

采用研制的CuMn基钎料对TZM与Kovar合金进行了高频真空钎焊研究。利用DTA、氦质谱捡漏仪、激光共聚焦显微镜、SEM、EDS等分析手段,测试了钎料的熔点、对TZM与Kovar合金润湿性,分析了钎缝的气密性、微观组织形貌、界面组织成分等。结果表明:在965℃时,CuMn基钎料在TZM与Kovar合金样品上的润湿角θ分别为30.77°和12.30°。在最大钎焊感应电流为430 A时,焊料对钎缝铺展均匀,钎缝区域无裂纹、无气泡等缺陷,焊件气密性测试漏气率优于6×10~(-11)Pa·m~3/s。钎缝中间层区域为CuMn基钎料凝固组织,钎料与TZM反应界面区域较窄,与Kovar合金的界面反应区域较宽。钎料中的Mn、Cu元素与Kovar合金中的Fe元素更容易相互扩散迁移发生冶金熔合反应。     

Advances in brazing of creep-resisting alloys

The problems of brazing of creep-resisting nickel and intermetallic alloys based on titanium aluminide are investigated. Advantages of using adhesion-active brazing alloys based on Ni–Cr–Zr, Pb–Ni–(X), Ti–Zr–Fe, and Ti–Zr–Mg systems for brazing are described.     

Ni-Ti 钎料高温钎焊TZM晶间渗入行为研究

采用SEM,EDS,XRD和力学试验机等分析测试方法,研究了Ni-Ti钎料对TZM合金钎缝组织和性能的影响。结果表明：Ni-Ti钎料可实现TZM的高温真空钎焊连接。Ni-13.7Ti/TZM界面区,母材中的Mo与钎料中的Ni形成MoNi相,是钎料与TZM形成冶金结合的主要原因。TZM/Ni-44Ti/TZM界面区Ni-44Ti钎料中的Ti与Mo反应,Mo-Ti固溶体,使钎料和TZM形成冶金结合。Ni-44Ti钎料钎焊TZM合金产生严重晶间渗入现象。降低钎料中Ti的含量,晶间渗入和母材溶蚀现象大幅减弱;TZM/Ni-13.7Ti/TZM钎焊接头剪切强度193MPa,TZM/Ni-44Ti/TZM钎焊接头剪切强度167MPa,晶间渗入使钎缝强度降低,降低钎料中的Ti含量,钎焊接头强度提高。     

珩磨工具用中温钎焊材料的研制

针对目前珩磨条钎焊存在的问题,采用中温钎焊对珩磨工具进行了连接试验,对中温钎焊用钎料的化学成分进行了调整,测试了钎料的熔化温度、钎料对珩磨条的润湿性以及钎焊接头的抗拉强度,并比较了不同钎料钎焊后珩磨工具的变形量.研究表明:中温钎焊工艺变形小,强度较高,是珩磨条连接的可行方式.     

石墨与铜真空钎焊接头的组织与强度

采用Ag-Cu-Ti钎料对石墨与铜进行了真空钎焊连接,利用扫描电镜、X射线衍射和室温压剪试验等分析手段对接头的微观组织和室温抗剪强度进行了研究.结果表明,利用Ag-Cu-Ti钎料可以实现石墨与铜的连接;接头的界面结构为石墨/TiC/Ag-Cu共晶组织+铜基固溶体/铜基固溶体/铜;随着钎焊温度的提高或保温时间的延长,Ti...     

采煤机截齿钎焊工艺的研究

研究了３５ＣｒＭｎＳｉ钢和ＹＧ１３Ｃ硬质合金钎焊工艺，分析了影响钎焊强度的各种因素。实验结果表明，在硼砂中添加适量的硼酸可使钎焊强度提高；适当地控制钎加热温度，插接装配间隙及延长回火后随炉冷却时间皆有利于钎焊强度的提高。     

钛基钎料高温钎焊TZM界面行为及热稳定性研究

采用Ti-8.5Si、Ti-33Cr和Ti-30V-3Mo钎料实现了钛锆钼(TZM)合金的高温真空钎焊连接,借助SEM、EDS及润湿性试验和抗剪试验等分析试验方法,研究了钛基钎料高温钎焊TZM及钎焊接头经高温热循环后的热稳定性。结果表明,Ti-8.5Si、Ti-33Cr在1520℃/6min的工艺条件下良好润湿TZM,润湿角分别为10°和9°,Ti-8.5Si钎料的铺展面积大于Ti-33Cr钎料的铺展面积,Ti-30V-3Mo钎料在1680℃/8min的条件下在TZM板上的润湿角为5°。Ti-8.5Si/TZM接头界面形成(Ti,Mo)固溶体,钎缝中心由(Ti,Mo)固溶体和Ti₅Si₃相组成。Ti-33Cr/TZM接头界面形成(Ti,Mo)固溶体,钎缝中心由(βTi,Cr)固溶体和αTi+(αTi+αTiCr₂)共晶组成。Ti-30V-3Mo/TZM接头,钎缝区主要由(βTi,V)固溶体和αTi组成,界面区由Ti与Mo形成(Ti,Mo)固溶体。三种钎料钎焊TZM,均形成固溶体钎焊接头而实现钎料与TZM的冶金结合,钎焊接头强度分别为135.8MPa(Ti-8.5Si)、132MPa(Ti-33Cr)和131MPa(Ti-30V-3Mo)。Ti-8.5Si/TZM、Ti-33Cr/TZM接头经过1200℃/60min没有观察到明显的晶间渗入和母材溶蚀,界面固溶体结合形式无变化。Ti-30V-3Mo/TZM接头经过1550℃/60min热循环后,观察到1个晶粒深度的晶间腐蚀,没有明显的母材溶蚀现象,且界面依然保持固溶体结合形式。三种钛基钎料可实现TZM的高温钎焊,依靠界面固溶体实现冶金结合,经高温长时间热循环后钎焊接头组织性能稳定,发生晶间渗入敏感性低,为TZM的高温应用连接提供理论与试验指导。     

AgCuInTi真空钎焊金刚石复合刀具的组织与力学性能

在真空条件下,采用AgCuInTi钎料焊接金刚石复合刀片和碳钢,研究了钎焊温度对母材润湿性和接头抗剪切强度的影响。同时,对接头的界面组织、成分和物相进行了分析。结果表明,AgCuInTi钎料对硬质合金和钢的表面具有良好的润湿作用。随着钎焊温度的升高,润湿角减小,扩散面积增大。真空钎焊金刚石复合刀片的适宜温度为770 ℃,该温度下的最大抗剪切强度为228 MPa。     

钛基非晶态钎料钎焊高强石墨与铜的界面特征

石墨在核工业中得到广泛应用,铜与其连接起到加强散热的作用,二者间的连接问题成为必须要解决的技术关键.采用非晶态TiZrNiCu钎料箔真空钎焊紫铜与普通高强石墨,研究了工艺参数对接头界面组织的影响.结果表明,接头室温剪切和拉伸时均断于石墨母材侧,经接头微观组织分析,认为高强度的结合界面是由于钎料与石墨反应生成了TiC薄层,钎缝主要是以固溶体为基,由金属间化合物相间其中的组织结构形成的.