掺杂石墨与铜钎焊的显微组织

通过SEM、EDS、EPMA及XRD等手段研究了掺杂石墨与铜钎焊的显微组织.结果表明:用非晶态Ti-Zr-Cu-Ni钎料在不加中间层及插入Mo/Cu复合中间层的情况下,掺杂石墨和铜均能够很好地被连接在一起,接头未发现明显的气孔、裂纹及未焊合的区域;钎料中的活性元素Ti向掺杂石墨一侧扩散,使得掺杂石墨与钎料之间形成冶金连接,其主要因素是形成了碳化物;钎料/铜界面处主要生成了金属间化合物,而钎料/石墨界面除了金属间化合物的存在外,还发现有碳化物的存在;钎缝组织内部由金属间化合物组成.     

SnPb钎料与Au/Ni/Cu焊盘反应过程中Au的分布

采用熔融的共晶锡铅钎料熔滴与Au/Ni/Cu焊盘瞬时接触液固反应形成钎料凸点,随后进行再流焊及老化.对这一过程中的钎料/焊盘界面金属间化合物组织的演化,尤其是Au-Sn化合物的形成及分布进行了研究.结果表明,钎料熔滴与焊盘液固反应形成了Au-Sn界面化合物,铜层未完全反应.在随后的再流焊过程中,界面处的铜层完全消耗掉,镍层与钎料反应形成Ni3Sn4界面组织;针状的AuSn4化合物分布于钎料基体中.老化条件下分布于钎料基体中的AuSn4重新在界面沉积,在Ni3Sn4层上形成(AuxNi1-x)Sn4层.(AuxNi1-x)Sn4在界面的沉积遵循分解扩散机制,并促进富铅相的形成.钎料与焊盘反应过程中Au-Sn化合物的演化及分布直接影响钎料与焊盘的连接强度.     

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.     

中间层金属对Al_2O_3/1Cr18Ni9Ti钎焊接头组织及剪切强度的影响

采用Ag-Cu-Ti活性钎料连接Al2O3陶瓷与1Cr18Ni9Ti不锈钢,研究了Cu,Ni和表面镀Ni的Cu 3种中间层金属对钎焊接头组织和剪切强度的影响.结果表明,Cu作为中间层时,陶瓷与钎料能形成良好的界面反应;Ni作为中间层时,焊缝中形成大量的Ni3Ti金属间化合物,导致陶瓷/钎料不能形成良好的反应层,降低了接头的剪切强度;表面镀Ni的Cu片作为中间层金属时,少量Ni的存在不影响钎料中活性元素Ti的含量,钎料与陶瓷能形成良好的界面反应,同时Ni层的存在降低了钎料对Cu的溶蚀作用,该种中间层更能有效地缓解钎焊接头的残余应力.当Ni层的厚度为30 mm,Cu片的厚度为0.2 mm时,接头剪切强度可达到109 MPa.     

石墨电极-铜导线低温钎焊连接方法

设计一种石墨中温活性金属化和低温软钎焊方法,实现电导率传感器中石墨电极与漆包铜导线异质材料连接. 通过采用Ag-Cu-Ti合金焊膏实现对石墨表面进行真空活性金属化,再采用Sn-Ag合金药芯焊丝低温钎焊石墨金属层与漆包铜导线;利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪对石墨金属层、石墨金属层/无氧铜反应界面的微观组织、相组成和元素扩散进行了分析,用万能拉伸机对石墨-无氧铜钎焊接头结合强度进行了测定. 结果表明,Ag-Cu-Ti合金焊膏在石墨表面作用明显,生成TiC化合物组成的反应层;留在石墨表面的钎料层,厚度约为60 μm;Sn-Ag合金钎料与石墨金属层润湿良好,润湿角为16°,中间反应层以Ag₃Sn金属间化合物为主;钎料与金属导线结合层由Cu₃Sn(ε相)和Cu₆Sn₅(η相)组成,钎焊接头抗拉强度为39 MPa,力学性能满足石墨电极与漆包铜导线连接可靠性的相关需求.     

中间层对高体积分数SiCp/Al复合材料真空钎焊的影响

采用铜箔、Al-Si-Mg及Al-Si-Mg/Cu/Al-Si-Mg(简称ACA)3种不同中间层对高体积分数45%SiC_p/Al复合材料进行真空钎焊连接研究.通过SEM,EDS及XRD等方法对钎缝的微观结构及界面组织进行了分析,研究了中间层种类对钎焊接头微观结构、界面组织以及连接强度的影响,阐明了不同中间层钎焊连接45%SiC_p/Al复合材料的界面形成过程及接头断裂机制.结果表明,ACA中间层兼具了铜和Al-Si-Mg钎料的优点,可降低钎料的液相线,增加其流动性,通过Cu原子优先在铝合金基体与其氧化膜的界面处扩散发生共晶反应,增强钎料的去膜作用,从而实现高体积分数45%SiC_p/Al复合材料的高质量连接.     

石墨/镍基金属钎涂层界面结构分析及性能

电机行业中石墨有重要的作用,在镍基焊料中加入适量活性金属,并通过创新的钎涂方法制备石墨表面的钎焊层,以实现石墨与电机换向器中铜转子更牢固的连接,使得原本与铜直接接触的石墨电刷的磨损量大大降低.通过DSC,XRF,SEM,EDS,XRD,超声C-扫描探伤以及电阻测试等试验检测钎焊层的性能.结果表明,钎料自身生成了金属间化合物,并且钎料中的Si和Cr元素与石墨生成了碳化物,从而使得钎料与石墨之间形成了牢固的冶金结合,样品经钎涂后不影响其作为电刷材料的导电性.     

铜管/铝阀体异种材料炉中钎焊技术研究

采用Al-Zn-Si-Cu-Sn系钎料在不同温度下进行铜/铝炉中钎焊试验,测试了不同温度下表面质量及气密性,并通过金相观察及EDS扫描试验分析了试样钎缝中心区显微组织。试验结果表明,较理想的钎焊温度在560~580℃,在此温度区间2组试样表面质量良好,且高、低压环境下气密性良好,铜侧与钎料界面处金属化合物主要是Cu Al2,且化合物层较薄,为6~7μm和4~5μm,钎缝中心区为α-Al固溶体和Al-Zn共晶组织,未发现金属间化合物,铝侧与钎料出现熔合现象;低于此区间时,钎料出现未充分熔化和聚堆现象,表面质量差;高于此区间时,由于温度过高母材产生溶蚀现象。从化合物层厚薄程度来看,570℃更适合该钎料铜/铝炉中钎焊。     

(Ag-Cu-Ti)+(Ti+C)复合钎料钎焊Cf/SiC复合材料与TC4钛合金

Ag-Cu-Tj复合钎料中加入Ti粉和石墨碳粉作为中间层,在适当的工艺条件下真空钎焊Cf/SiC复合材料与TCA.利用SEM,EDS,XRD分析接头微观组织,利用剪切试验检测接头力学性能.结果表明:钎焊时,复合钎料中的Ti与Cf/SiC复合材料反应,在Cf/SiC复合材料与连接层界面形成由Ti3、SiC2相、Ti5Si3相和少量TiC化合物组成的混合反应层.复合钎料中的Cu与Ti合金中的Ti发生互扩散,在连接层与Ti合金界面形成不同Ti含量的Cu-Ti化合物过渡层.钎焊后,连接层中Ti和石墨碳反应形成的TiC微粒均匀分布在复合连接层中,缓和了接头的热应力.当连接温度为910℃,保温时间为25 min时,可得到接头剪切强度为145 MPa.     

快速凝固对Sn-8Zn-3Bi合金特性及高温时效钎料/铜焊点结构演变的影响（英文）

研究了快速凝固工艺对Sn-8Zn-3Bi合金显微组织和熔化特性的影响,分析了经150°C高温时效后钎料/铜焊点显微组织演变以评估连接的可靠性。结果表明:经快速凝固后,Sn-8Zn-3Bi合金中的Bi完全固溶于Sn基体并形成枝晶结构;与常规熔铸态合金相比,Bi在Sn基体中的过饱和固溶导致快速凝固态钎料的熔点上升至接近Sn-Zn共晶合金熔点,但同时减小了由于Bi添加对Sn-Zn合金熔化行为产生的不利影响,钎料/铜焊点界面金属间化合物(IMC)层更为致密和均匀;使用快速凝固态钎料能够显著抑制高温时效过程中钎料/铜焊点界面IMC的形成与生长并改善其界面高温稳定性。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Effect of the Error of Measurement of Current Harmonics on the Accuracy of Determination of Magnetic Characteristics

Metal Science and Heat Treatment - The effect of the error of measurement of the form of current harmonics on the accuracy of determination of weber-ampere characteristics of electrical devices is...     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.