Al-20Cu-9.6Si-xEr钎料对SiC_p/A356复合材料真空钎焊接头组织与性能的影响EI北大核心CSCD

采用不同铒含量的7组Al-20Cu-9.6Si-xEr钎料分别对SiCp/A356复合材料进行了真空钎焊。利用扫描电镜和能谱分析等方法对接头微观组织进行了观察和分析。通过剪切实验对钎焊接头的抗剪强度进行了测定,并对剪切断口的微观形貌进行了观察。结果表明：添加稀土后,钎焊接头的抗剪强度明显提高。当w（Er）=0%时,钎缝处SiC颗粒聚集严重,接头强度为43.5MPa;当w（Er）=0.05%时,钎缝边界无SiC颗粒的聚集,接头强度最高,达到68.6MPa;当w（Er）=0.1%-0.4%时,钎缝处SiC颗粒聚集趋势减弱,接头强度值在45.3-50.5MPa之间;当w（Er）=0.5%时,SiC颗粒分布在钎缝内部,接头强度明显提高,达到62.2MPa。     

钛合金窄间隙激光填丝焊接工艺及接头组织性能分析

采用自主研发的Ti-Al-V-Mo系钛合金药芯焊丝为填充金属,进行TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊接工艺实验,研究激光功率、摆动参数、焊接速度和送丝速度等工艺参数对焊缝成形的影响规律;借助高速摄像系统研究焊接过程羽辉及等离子体特性,并对获得的焊接接头组织性能进行分析。研究结果表明：采用激光功率4.0 kW、圆形摆动模式、摆动频率100 Hz、摆幅2 mm、焊接速度0.42 m/min、送丝速度0.6 m/min的工艺参数组合下得到的焊缝成形良好,无明显外观缺陷;当焊丝末端与液态熔池接触距离为0 mm时,过渡方式为液桥过渡,可以实现焊丝熔化金属向熔池的稳定、有序过渡;该焊接工艺获得的20 mm厚TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊接头组织性能良好。     

铜铝钎焊接头中的金属间化合物

本文对近年来钎焊铜铝异种材料的相关研究进行回顾,分析了在接头形成与服役时,焊缝中金属间化合物(IMCs)的形成与生长。结果表明,金属间化合物的形成与生长在接头形成与服役过程中是不可避免的。金属间化合物的形成和生长取决于铜铝之间以及与钎料之间的原子相互扩散。金属间化合物的形核和生长必须同时满足热力学与动力学条件。脆硬性金属间化合物容易引起应力集中,且其形成与生长会加剧扩散原子的消耗,因此金属间化合物的形成与生长是导致接头缺陷(如孔洞、空洞和裂纹)的主要原因之一。当界面处金属间化合物层的厚度超过2~5μm时,接头性能会急剧下降。影响金属间化合物生长与扩散和接头缺陷的主要因素有温度,导热性,接头设计,热输入和钎料成分等。以上因素主要通过改变原子扩散过程影响金属间化合物的形成与生长。目前,控制金属间化合物形成与生长的主要方法有控制接头热输入、优化接头设计和在钎料中添加第三元素等。     

FB3-F银钎剂去膜机理

研究了由H₃BO₃、K₂B₄O₇和KF（质量比为7:10:3）3种组分配制而成的银钎剂的去膜机理。结果表明：在700 ℃时,K₂B₄O₇或KF都不能单独去除Q235钢板表面的氧化膜,且KF会加快高温下钢表面的氧化速率;H₃BO₃能够去除Q235钢表面的氧化膜,然而其反应产物具有明显的非晶结构特征,并且流动性差。此外在700 ℃时,H₃BO₃与KF能够发生反应,其反应产物可以去除钢表面氧化膜。KF和K₂B₄O₇之间也能在700 ℃发生类似的反应,然而其反应产物非常坚硬。因此,在700 ℃时,H₃BO₃、K₂B₄O₇和KF混合钎剂能够与Q235钢板表面氧化膜反应,且反应产物具有明显的非晶特征。KF的加入将非反应性H₃BO₃-K₂B₄O₇二元体系转化为反应性KF-H₃BO₃-K₂B₄O₇三元体系。在这个三元体系中,KF不但对钢板没有腐蚀性,反而促进了氧化膜的去除。     

铜磷钎料性能研究进展

从铜磷钎料的热塑性、铜磷钎料及钎焊接头的合金化、铜磷钎料钎焊接头的耐腐蚀性三个方面对国内外铜磷钎料性能的研究成果进行了综述,重点介绍铜磷钎料的热塑性、合金元素对铜磷钎料组织和性能的影响、铜磷钎料对钎焊接头母材溶解及润湿铺展,以及不同服役条件下的铜磷钎料钎焊接头耐腐蚀性.随着铜及铜合金零部件向集成化、功能化、微型化方向发展,铜磷钎料的发展及应用过程中仍存在以下问题:基于铜磷钎料热塑性成形的数值模拟技术研究缺失;忽略了高性能铜磷钎料研究;提高铜磷钎料钎焊接头耐腐蚀性研究较少.     

Sc,La对Al-Mg焊料中杂质元素偏聚的调控作用

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射仪,研究了添加微量钪、镧对铝镁焊料中杂质元素偏聚的调控作用. 结果表明,在铝镁焊料合金凝固过程中,铁、硅等杂质元素在晶界有偏聚效应,添加微量钪、镧可以降低铁、硅杂质在晶界的偏聚浓度. 钪与镧减轻杂质元素在晶界偏聚的效果存在差别,添加钪的合金比添加镧的合金晶界处杂质元素偏聚强度明显减弱. 造成这种差别的原因是,钪、镧对杂质元素偏聚的调控机制不同.     

Sn改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的微观组织和力学性能

采用自制Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料钎焊TA2钛合金,研究了不同Sn元素含量改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的熔化特性、微观组织及物相、润湿及熔蚀性、接头拉伸强度。研究表明,Sn含量增加,Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料固、液相线温度基本升高,但温度差值基本变窄,可更好地抑制钎焊界面脆性化合物形成。Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料组织由Ti、Zr基体和晶体相构成,Sn倾向与Ti、Zr结合形成Ti₂Sn₃、Ti₆Sn₅、Zr₅Sn₃等低熔点共晶相。Sn≤1.5%时,随Sn含量增加,钎料对TA2钛合金的润湿性逐渐变差;继续增加Sn,钎料润湿性改善,添加5%Sn的钎料对基体润湿最佳。添加5%Sn并降低Cu、Ni总量的改性钎料对TA2钛合金熔蚀减弱。相同钎焊工艺下,添加5%Sn接头的强度和塑性均有提升。钎焊温度升高,Ti-Zr-Cu-Ni钎料产生更多强化物相,致接头强度大幅提升,而Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料产生的含Sn物相强化作用对接头强度提升有限;相...     

银铜合金再结晶过程组织性能演变研究

银铜合金广泛应用于电工行业,通过硬度检测、电阻率检测、扫描电镜观察,研究了Ag-10Cu在退火过程析出行为对合金组织性能的影响。结果表明,300~500℃退火阶段,合金中铜基体颗粒开始析出,材料硬度及电阻率随退火温度增加而减小;500~700℃退火阶段,合金再结晶过程基本结束,析出铜颗粒长大,并向晶界生长,材料电阻率随退火温度的增加而增加,硬度逐渐趋于平缓。     

微量硅元素对铜磷锡粉状钎料性能的影响

采用气水耦合雾化法制备了铜磷锡粉状钎料,并通过添加质量分数为0. 5%的硅元素改善粉末球形度和粒度分布,通过粉体材料综合测试仪、比表面积仪、激光粒度仪及差热分析仪检测了两种粉状钎料的基本性能,使用制得的粉状钎料进行火焰钎焊制备拉伸试样,通过力学试验机测试焊缝抗拉强度,通过电子显微镜分析了两种粉状钎料微观形貌及焊缝的微观组织。结果表明,微量硅元素可改善铜磷锡粉末的综合性能,其中松装密度提高17%,振实密度提高15%,比表面积提高60%,粉末粒径由42. 93μm降至30. 88μm,合金粉末熔点降低6℃;微量硅元素可显著提高铜磷锡粉状钎料的球形度,钎缝中形成尺寸较大的胞状α铜基固溶体,硅元素扩散进入基体中,接头抗拉强度略有提升。     

退火时间对AgCuZnNiMn/Cu/AgCuZnNiMn多层复合钎料元素扩散行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和万能力学试验机等研究了500℃退火不同时间对AgCuZnNiMn/Cu/AgCuZnNiMn多层复合钎料界面元素扩散行为与钎焊力学性能的影响。结果表明：复合钎料界面扩散层主要为银基固溶体、铜基固溶体；随退火时间的增加，物相发生明显粗化，界面两侧元素不断发生互扩散，当退火时间为24 h时，界面扩散层厚度达20μm。同时，随退火时间的增加，钎焊接头界面处的应力缓释Cu层逐渐减少直至消失，接头强度从224 MPa下降到165 MPa,接头断裂机制从以韧窝为主的韧性断裂向韧-脆混合性断裂转变。表明退火时间对多层复合钎料中间层宽度设定有重要影响，而中间层的相对宽度也影响钎料的使用性能。