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。     

Sn-Zn钎料钎焊镁合金AZ31B接头的显微组织及力学性能

以Sn-Zn钎料对变形镁合金AZ31B进行了炉中钎焊,研究了变形镁合金AZ31B钎焊接头的微观结构与连接强度。采用XRD、SEM、EDS等仪器分析了钎焊接头的界面组织和钎缝物相,测试了钎焊接头的剪切强度与钎缝组织的显微硬度。结果表明,Sn-Zn钎料在钎焊过程中与母材AZ31B发生溶解与扩散作用,在钎缝中生成金属间化合物Mg2Sn和(β-Sn+Mg2Sn)共晶组织。钎焊接头中母材的显微硬度最低,Mg2Sn的显微硬度最高,钎焊搭接接头平均抗剪切强度达到48 MPa。钎焊搭接接头的主要断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂主要发生在共晶组织和Mg2Sn相处。     

银基钎料真空钎焊钛/钢接头组织与性能研究

采用Ag-28Cu银基钎料对钛/钢进行真空钎焊。研究钛/钢钎焊接头的拉剪强度、界面微观组织演变与断裂行为的特征,确定不同钎焊工艺对接头拉剪强度和成分分布的影响。结果表明,钛/钢结合界面形成不同的金属间化合物,如CuTi、CuTi2、Cu4Ti3、FeTi等,并且接头微观组织对钎焊试样的拉剪强度有显著影响。接头最高拉剪强度可达100 MPa。不同钎焊条件下断口形貌发生变化,但断裂都是发生在钛/银基合金界面上。     

银基钎料真空钎焊钛/钢接头组织与性能研究

采用Ag-28Cu银基钎料对钛/钢进行真空钎焊。研究钛/钢钎焊接头的拉剪强度、界面微观组织演变与断裂行为的特征,确定不同钎焊工艺对接头拉剪强度和成分分布的影响。结果表明,钛/钢结合界面形成不同的金属间化合物,如CuTi、CuTi_2、Cu_4Ti_3、FeTi等,并且接头微观组织对钎焊试样的拉剪强度有显著影响。接头最高拉剪强度可达100 MPa。不同钎焊条件下断口形貌发生变化,但断裂都是发生在钛/银基合金界面上。     

Al基钎料钎焊镁合金AZ31B接头的显微组织及力学性能

为了连接变形镁合金AZ31B,以Al基钎料对变形镁合金AZ31B进行高频感应钎焊。采用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线能谱等分析钎焊接头的显微组织及钎缝物相,测试钎焊接头的力学性能及显微硬度。结果表明:在钎焊过程中熔融的Al基钎料与固态的AZ31B母材发生强烈的合金化作用,原始钎料中均一的Mg32(Al,Zn)49相在钎焊后完全消失,同时在钎缝中生成α-Mg、β-Mg17(Al,Zn)12相。钎焊搭接接头的平均抗剪强度达到44MPa,对接接头的平均抗拉强度达到71MPa。接头的断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂产生在β-Mg17(Al,Zn)12硬脆相处。     

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.     

填充金属对TC4钛合金激光填丝焊接头组织性能影响

分别采用TC3实心焊丝和Ti-Al-V-Mo系药芯焊丝作为填充金属,进行TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊,并对获得的焊接接头组织性能进行分析研究。结果表明,两组焊接接头各区域的微观尺度区别较明显,激光填药芯焊丝焊接接头中的焊缝区与粗晶区中的α’马氏体长度较小,并且焊缝区中原始β相晶界宽度也较窄;激光填实心焊丝焊缝中α’马氏体板条约为0.55μm,板条α’马氏体之间穿插着少量残留β相,在α’马氏体内部发现位错,并形成少量的位错塞积;激光填药芯焊丝焊缝中的针状α’马氏体宽度约为0.35μm,板条α’马氏体之间同样穿插着少量残留β相,针状α’马氏体内含有少量的细孪晶和大量的位错塞积形成的位错墙,同时在相界位置也发现更加密集的位错,残留β相含量也要略多;激光填实心焊丝焊接接头焊缝区中晶粒间的取向差大于10°的大角度晶界占比约79.25%,药芯焊丝约为96.27%;激光填药芯焊丝焊接接头的焊缝区及热影响区硬度平均值及拉伸性能数值均大于激光填实心焊丝的焊接接头。     

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。     

Microstructure and Mechanical Properties of AlN/Cu Brazed Joints

In this study, the AlN/Cu bonding was explored using the brazing technique. During AlN/Cu brazing, the temperature was set at 800, 850, and 900 °C for 10, 20, 30, and 60 min, respectively. We studied the bonding mechanism, microstructure formation, and the mechanical characteristics of the bond. The reaction layer developed at the interface of AlN/Cu is observed to be TiN. The activation energy of TiN is about 149.91 kJ/mol. The reaction layer thickness is linearly dependent on the temperature and duration at 800 and 850 °C for 60 min and 900 °C for 30 min. However, the growth of the reactive layers decreases gradually at 900 °C when the duration changed from 30 to 60 min. The strength of the specimens with thickness ranging between 1 and 1.5 μm is 40-51 MPa.     

6082铝合金MIG焊焊接接头组织与力学性能研究

通过拉伸、弯曲、硬度试验以及金相分析等对6082铝合金MIG焊接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用5087焊丝焊接6082铝合金时,具有较好的抗拉性能,板厚8和4mm的焊接接头焊态的抗拉强度分别为母材的77.8%和73%;弯曲断裂集中在熔合线处,弯曲角度均较小;6082铝合金MIG焊接头焊缝中心组织为等轴晶,靠熔合线的焊缝晶粒沿散热方向呈柱状晶,熔合区晶粒粗大;软化区出现过时效效应,使Mg2Si长大,成为接头最薄弱的区域。     

Ti-50Ni钎焊TZM与ZrCp-W接头界面组织及性能

采用Ti-50Ni(at%)钎料实现了TZM合金与ZrC_p-W复合材料的真空钎焊连接,通过SEM、EDS、XRD等方法分析了接头界面的微观组织结构,研究了钎焊温度对TZM/Ti-50Ni/ZrC_p-W接头界面组织及性能的影响。结果表明:钎焊接头的典型界面结构为TZM/Ti-Mo+TiNi_3+Mo-Ti-W/Ti Ni+TiNi_3+W(s,s)+(Ti,Zr)C/ZrC_p-W。随着钎焊温度的升高,Ti-Mo固溶体层宽度逐渐增大,线状条纹增多、增宽,组织逐渐粗大,晶界变圆滑;接头的抗剪强度随钎焊温度升高先升高后降低,当钎焊温度为1340℃,保温10 min时,接头获得最大抗剪强度为146 MPa。     

Study on Microstructure of 6061 Aluminum Alloy Brazed with Al-Si-Zn Filler Metals Bearing Sr and Ti

制备了Sr及Ti变质的Al-Si-Zn钎料,并将其应用于6061铝合金的钎焊,研究Sr及Ti对Al-Si-Zn钎料6061铝合金钎焊性能的影响。结果表明：锌的加入使得钎料熔点由铝硅共晶温度下降至520 ℃左右。添加少量改性元素Sr及细化晶粒元素Ti,极大优化了钎料中Al-Si共晶的形态与分布,同时也细化了钎料中的α-Al固溶体。向钎料中添加0.08%Ti元素,使得原来Al-Si-Zn-Sr-0.04Ti钎料钎缝中大块团簇状的铝硅共晶均匀分布于α-Al固溶体之间。在6061铝合金钎的焊界面处可以发现较为明显的过渡层,由于钎焊过程中母材元素发生了向钎料中扩散,母材中的锰元素与钎料中的铁杂质生成块状锰铁相避免了针状β-Fe的生成     

Yb元素对BAg30硬钎料及焊点组织与性能的影响

研究了Yb元素对Ag30-Cu-Zn-Sn（BAg30）钎料热性能、润湿性和微观组织的影响,分析了焊点的剪切强度和断口形貌,优化了钎料组分。结果表明,BAg30钎料添加1%（质量分数,下同）Yb后可以显著降低钎料液相线-固相线差值,促进钎料在钢基板表面的润湿性,细化微观组织。然而,当Yb添加量超过1%后,过量的Yb元素会降低钎料的性能,粗化微观组织。通过焊点剪切测试,BAg30-1% Yb钎料的焊点抗剪切强度和断裂形貌表现出明显的优越性,抗剪切强度相较于BAg30钎料焊点明显提高,断口形貌出现均匀细小的韧窝,表现为韧性断裂机制。     

铝合金与不锈钢接触反应钎焊接头微观组织分析

采用Ag-Ni复合镀层,在钎焊温度580℃,保温时间1～20min的条件下,对6063铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了接触反应钎焊试验,初步分析了接头的微观组织及镀Ni层的作用效果.结果表明,在钎焊时间较短时,钎缝主要由Al(Ag)固溶体与Ag-Al化合物构成;钎焊时间超过20min,Ag-Al化合物含量显著增加,镀Ni层对防止生成Al-Fe脆性金属间化合物的作用效果减弱.     

CuNiSnTi钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构

研究了铜基活性钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构,采用真空钎焊方法实现了CuNiSnTi活性钎料与c-BN的可靠连接.多元CuNiSnTi活性钎料对c-BN和基体钢都具有较好的润湿性能,提高钎焊温度可以改善活性钎料对c-BN的润湿性.在500℃时,CuNiSnTi活性钎料钎焊的c-BN超硬耐磨涂层仍具有极好的耐磨性能,与c-BN仍能保持较高的结合强度.采用SEM,XRD对界面观察和分析,并结合键参数理论的计算结果表明,CuNiSnTi活性钎料与c-BN发生冶金作用,形成了化合物型界面.     

热处理对6063铝合金组织性能的影响

研究了热处理工艺对6063铝合金组织性能的影响,并从理论上分析了热处理(均匀化、时效)的作用机理.结果表明:合理的均匀化有助于改善铝合金材料的显微组织,采用560℃×6 h均匀化处理可使组织细小均匀;适宜的时效制度能够提高6063合金材料的导电性能,经200℃×6 h时效处理后的材料导电性能优越;人工时效能合理改善加工型材的强度指标,生产中使用180℃×6h的时效制度,铝合金材料的抗拉强度较高.     

过剩Si对6063铝合金组织与性能的影响

研究了过剩Si对6063铝合金组织性能的影响,并从理论上分析了过剩Si的作用机理.结果表明,适量过剩Si对合金的铸态组织具有细化效果,并能改善材料的力学性能;过剩Si含量小于0.06%时,材料的耐腐蚀性能没有明显变化,过剩Si含量超过0.06%时其耐蚀性能显著下降;过剩Si的增加会导致材料的导电性能下降,w(Mg)/w(Si)小于1.73时其电导率较高.     

挤压比对6063铝合金组织及性能的影响

研究了挤压比对6063铝合金显微组织、抗拉强度和伸长率的影响.研究表明,挤压比影响合金的显微组织和合金中主要强化相Mg2Si的尺寸和分布.随着挤压比的增大,合金晶粒尺寸减小,合金中强化相Mg2Si尺寸减小,密度增大,分布趋于均匀,同时,合金的抗拉强度和伸长率也增大.     

热处理对6063铝合金组织与性能的影响

利用金相显微镜观察经固溶、时效及固溶+时效处理的6063铝合金的显微组织,通过测试其硬度,得出其随温度变化的规律;并通过全浸腐蚀试验比较其耐腐蚀性,观察其在不同温度下的腐蚀形貌.结果表明,经不同温度处理的材料其显微组织发生明显改变,硬度随温度呈一个波动趋势,随温度升高其耐蚀性下降.     

稀土Er对6063铝合金焊接接头力学性能的影响

采用氩弧焊对不同稀土Er含量的6063铝合金薄板进行焊接,采用"520℃条件下保温20min"对焊接接头进行焊后热处理.通过拉伸试验、显微硬度测试,研究了不同Er含量对接头力学性能的影响,对比分析了焊后热处理前、后的接头力学性能.结果表明:当Er含量(wEr)低于0.4%时,随着Er含量的增加,接头的力学性能显著增加,但当Er含量超过0.4%时,随着Er含量继续增加,接头的力学性能稍微降低.焊后热处理可以提高焊接接头的抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度.