Zn-Al-Ag钎料铜-铝钎焊接头显微组织与力学性能

研究了Ag元素对Zn-Al钎料显微组织的影响,添加Ag元素能够细化Zn-Al钎料显微组织.结合钎焊接头力学性能、钎焊接头显微组织以及断口形貌,分析了Zn-Al-Ag钎料铜-铝钎焊接头的断裂机理.在外力作用下,钎缝显微组织中脆硬的块状CuAl₂相与其周围组织难以实现同步协调变形,在CuAl₂相边缘容易产生应力集中,从而萌生裂纹源,这是Zn-Al-Ag钎料铜-铝钎焊接头发生断裂的主要原因.添加Ag元素后,钎缝中块状CuAl₂相尺寸变小,应力集中倾向降低,对应的钎焊接头强度提高.当Ag元素添加量为3.3%(质量分数)时,钎焊接头强度达到最高,其对应的断口形貌中韧窝状形貌大而深.     

烧结时间对自钎剂钎料显微组织和力学性能的影响

采用热压烧结法制备了Al88Si自钎剂钎料环,研究了不同烧结时间条件下自钎剂钎料的显微组织和3003铝合金钎焊接头显微组织及力学性能.结果表明,钎料显微组织为AlSi基体、块状初晶硅相和颗粒状KAlF₄;随着烧结时间的增长,钎料中钎剂活性降低.3003铝合金钎焊接头钎缝组织由αAl固溶体和针状共晶硅相组成;随着烧结时间的增长,钎料的流铺性能越来越差,钎焊接头中裂纹、固体夹杂、未钎满、孔穴等缺陷逐渐增多,钎焊接头强度降低.     

2024铝合金制动臂火焰钎焊接头组织与性能研究

采用低熔点Al-Ag-Cu钎料,在火焰钎焊条件下,对2024铝合金进行钎焊连接,并对钎焊接头组织和性能进行了分析。结果表明,采用Al-Ag-Cu钎料成功实现了2024铝合金的钎焊,并获得了良好的钎焊接头。接头组织主要由黑色的Al2Cu相,灰色的α-Al相和亮白色的Ag2Al相组成。此外,钎焊接头界面处形成明显的反应层。钎焊接头强度测试结果表明,2024铝合金钎焊接头具有较高的抗剪切强度,达189.7 MPa。同时,钎焊接头也具有较高的显微硬度。     

连续焊与脉冲焊对Q345钢焊接接头的影响

采用CO2气体保护焊工艺对Q345钢板(δ=4 mm)分别进行连续焊和脉冲焊焊接试验,对2种焊接接头显微组织、显微硬度和热影响区尺寸进行对比分析.研究表明:脉冲焊焊接接头组织较连续焊更为均匀,且产生魏氏组织较少;2种焊接工艺条件下的焊接接头显微硬度峰值均位于过热区,连续焊接头各部位显微硬度均略高于脉冲焊接头;脉冲焊接头热影响区尺寸小于连续焊接头热影响区尺寸.     

不锈钢方管套接接头电子束钎焊微观组织分析

选用合理的电子束钎焊工艺参数,获得了良好的钎焊接头.用扫描电镜和能谱分析仪对钎焊接头的显微组织进行了分析.结果表明,钎料区主要是固溶体组织;母材区除了奥氏体组织外,存在铜元素的扩散.     

硬质合金与中碳钢的钎焊

为实现中碳钢和硬质合金的高效优质钎焊,以铜钎料和银钎料对其进行了感应钎焊并对焊接结果做一比较,分析了钎焊接头界面组织和焊接前后硬质合金显微硬度变化.结果表明,两种钎料都可以使硬质合金和中碳钢形成良好的钎焊接头,焊缝致密良好、宽度均匀,满足焊接要求.两种焊料的钎焊接头都由钎缝中心区、界面反应扩散区和母材近焊缝一侧的扩散区组成;接头组织靠硬质合金一侧界面平整,钢一侧界面有明显反应过渡层区,而且钎料组分有明显向钢一侧富集的趋势.铜钎料的扩散区相对较窄;银钎料与钢反应扩散区较宽,扩散更充分.维氏硬度测试结果表明,因感应钎焊的淬火效应焊接后硬质合金的显微硬度有显著增加.     

铝/钢异种金属火焰钎焊接头组织和性能

通过扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法研究了火焰钎焊时Zn-xAl钎料的润湿性能、铝/钢钎焊接头界面显微组织、金属间化合物层以及接头抗剪强度.结果表明,Zn-xAl钎料配合改性CsF-RbF-AlF₃钎剂,可以有效地去除母材表面氧化膜,从而提高钎焊接头力学性能.随着Al元素含量增加,钎料铺展性和填缝性随之提高,但是钎焊接头强度先升后降,Al元素含量为15%时,钎焊接头力学性能最佳.钎焊接头显微组织分析结果表明,金属间化合物主要为Fe₄Al₁₃相. Zn-xAl钎料中Al元素含量较低时,界面层由富锌相和Fe₄Al₁₃相组成.随着Al元素含量的增加,在Zn-25Al钎焊接头界面出现第二层金属间化合物Fe₂Al₅相.     

氩气保护下炉中钎焊铝基复合材料的可行性

研究了Al2O3p／6061Al复合材料在氩气保护下炉中钎焊的可行性。研究表明，采用合理的钎料和钎剂组合(HL401 QJ201)以及正确的钎焊工艺参数可获得质量良好的钎焊接头。通过对接头的剪切强度和显微硬度试验以及对接头的金相观察、X射线衍射相结构和断口扫描电镜观察等微观组织结构分析，从理论上探讨钎焊接头形成过程的机理，为如何获得高质量的钎焊接头提供理论参考。     

Cu—Ni—Be合金与T2铜真空钎焊及热处理一体化工艺研究

通过SEM、EDS、金相显微镜及拉伸试验分析了不同钎焊温度下钎焊接头的显微组织及性能特征,研究了保温时间对经真空钎焊、淬火复合工艺及时效处理后母材Cu-Ni-Be合金和接头组织及性能的影响.结果表明,钎焊温度对母材与钎料间的冶金作用影响明显,钎焊温度为935℃时,钎焊接头抗拉强度最高达228MPa;除10 min外,随着保温时间的延长,接头及母材性能变化不明显,热处理后接头性能较退火态有所下降;采用CuMnNi钎料进行Cu-Ni-Be合金与T2铜真空钎焊及热处理一体化工艺能够恢复母材性能的92%,接头强度达144MPa.     

Super-Ni/NiCr叠层材料Ni-Cr-Si-B高温钎焊接头的组织特征及抗剪强度

采用Ni-Cr-Si-B高温钎料对Super-Ni/NiCr叠层复合材料和Cr18-Ni8不锈钢进行真空钎焊,并分析钎焊接头的显微组织及物相组成、显微硬度、抗剪强度及断口形貌.结果表明,钎缝主要由γ-Ni固溶体、Ni3B、CrB和Ni3Si组成;钎缝的显微硬度波动较大,γ-Ni基体显微硬度为450 MPa,Ni3B的显微硬度最高650 MPa.钎焊温度升高至1 120℃时,接头的抗剪强度最高可达158 MPa,NiCr基层钎缝区呈脆性断裂,出现撕裂韧窝.钎缝区与Super-Ni复层之间形成Ni3B界面,Super-Ni复层钎缝区断裂于Ni3B界面.     

微量In对AgCuZn钎料组织和性能的影响

研究了不同In含量银钎料的熔化温度、铺展性能、钎料显微组织以及钎缝力学性能的变化规律.以紫铜、黄铜为母材,采用火焰钎焊方法,用对接和搭接接头形式进行钎焊试验.结果表明,在银钎料中添加微量In元素,能够降低钎料的熔化温度,改善钎料的铺展性能,并显著改变钎料显微组织.对于黄铜对接来说,钎焊接头的抗拉强度,随银钎料中In含量的增加而呈抛物线方式增加;除黄铜对接接头外,其它形式的接头断裂位置均在母材上,说明含In银钎料的力学性能优良.     

镓对Ag-Cu-Zn钎料组织和力学性能的影响

研究了不同镓含量银钎料的铺展性能、钎缝力学性能以及钎料的显微组织变化规律.结果表明,通过添加微量合金元素、优化含镓银钎料的化学成分,可得到铺展性能优良、钎缝力学性能较高的含镓银钎料.以黄铜为母材,采用火焰钎焊方法,分别采用对接和搭接接头形式,研究测试了钎焊接头的力学性能.结果表明,两种接头形式的钎焊接头均断裂在母材,说明含镓银钎料具有较高的钎缝力学性能,完全可以替代含镉的银钎料.     

镓对AgCuZn钎料组织和性能的影响

研究了不同镓含量银钎料的熔化温度、铺展性能、钎缝力学性能以及钎料的显微组织变化规律.结果表明,随银钎料中Ga元素含量的增加,钎料的熔化温度降低,铺展性能改善,且显微组织有明显改变.分别以紫铜、黄铜为母材,采用火焰钎焊方法,采用对接和搭接接头形式进行钎焊,研究了钎焊接头的力学性能.除黄铜对接外,其它形式的接头断裂位置均在母材上,说明含镓银钎料的力学性能优良;对于黄铜对接接头来说,钎焊接头的抗拉强度随银钎料中镓含量的增加而逐渐增大,当镓含量为3%时,钎料的综合性能最好.     

含钪铝合金的钎焊工艺

探讨了Al-Zn-Mg-Sc-Zr铝合金采用炉中钎焊的可行性。结果表明，通过选用合理的钎料和钎剂组合以及优化试验条件下的钎焊工艺参数，可获得焊缝表面成形良好的钎焊接头。对获得的接头进行力学性能测试，结果表明，文中试验条件下获得的钎焊接头具有相对较高的抗剪强度；金相组织观察显示，钎缝金属组织致密，未发现有气孔、夹渣和微裂纹等焊接缺陷；扫描电镜观察显示接头拉伸断口大部呈韧性断裂机制。钎缝微区成分分析表明钎料与母材之间存在明显的合金元素互扩散，钎缝与母材之间结合良好；X射线衍射相结构分析表明，接头钎缝金属中含有Al，Sc、Al，Zb等组成相，对提高接头抗翦强度具有重要作用。     

选区激光熔化增材制造In718合金的激光焊接性能

采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和力学性能试验等研究了选区激光熔化(SLM)In718合金的激光焊接接头的组织和性能。结果表明:SLM In718合金的激光焊接接头的宏观质量较好,没有发现冶金缺陷的存在。未热处理时,In718合金的SLM构件的组织主要由奥氏体柱状晶及奥氏体柱状晶之间的共晶组织构成,柱状晶的平均尺寸约为5μm×2μm;激光焊接SLM构件的焊缝组织主要由奥氏体柱状晶及奥氏体柱状晶之间的共晶组织构成,柱状晶的平均尺寸约为25μm×5μm;焊缝区显微硬度均值约282 HV,是SLM母材均值335 HV的84.2%;不同厚度焊接试样的抗拉强度为970~983 MPa(均达到SLM母材95%以上),伸长率为20.2%~22.6%(为SLM母材65%以上);固溶+时效处理后,焊接试样抗拉强度均值为1412 MPa(约为SLM母材的98.9%),伸长率均值为13.5%(约为SLM母材的93.7%),与未热处理相比,SLM母材和焊缝显微硬度值分别提高了55.2%和77.3%。     

Effects of Ga and In on the properties of cadmium-free Ag-Cu-Zn filler metal

Melting temperature,spreadability,mechanical properties and the microstructures of joints brazed with silver-base filler metals including different amounts of Ga and/or In were studied respectively in this paper,and the results show that the melting temperature of the silver-base filler metals is decreased,spreadability of the silver-base filler metals is improved,and the microstructures of silver-base filler metals are refined obviously with the addition of Ga and/or In.Using copper and brass plates as base metal and brazing with flame method,the mechanical properties of the lap-joint and butt joint were also examined and analyzed respectively,and the results indicate that the fracture position of two kinds of brazed joints occurred on the base metal,except for the lap-joint of brass,which shows better mechanical properties of the joints brazed with the silver-based filler metals including Ga.For the lap-joint of brass,the tensile strength gradually increased with the increase of Ga content,while the addition of In has little effect on mechanical properties.It is also found that the best comprehensive properties of cadmium-free Ag-Cu-Zn filler metals are obtained when Ga content is about 3.0 wt.% and In content is between 1.5 wt.% and 2.0 wt.%.     

Ag-Cu-Zn-Sn-xGa-yIn钎料性能与显微组织

通过对Ag-Cu-Zn-Sn-xGa-yIn钎料的钎焊试验发现:单独添加Ga或In元素时,Ga,In元素的添加量分别控制在3%,1.5%(质量分数)左右最佳;复合添加Ga与In元素时,Ag-Cu-Zn-Sn-3Ga-2In的力学性能最佳.对钎焊接头拉伸断口进行分析结果表明,Ag-Cu-Zn-Sn-3Ga-2In接头断口具备明显韧性断裂特征.当In元素添加量超过2%时,对钎焊接头强度的影响趋于平缓,但是断口已具有明显的解理形貌.Ga,In元素在钎料基体中分布均匀,无明显偏析现象,但是Ag-Cu-Zn-Sn-xGa-yIn钎料基体组织呈现明显的"骨架"状特征.     

陶瓷-金属钎焊接头残余应力的数值分析

采用热弹塑性有限元方法，在考虑了材料性能参数随温度变化和界面反应层的情况下，计算了陶瓷／金属钎焊接头残余应力的大小和分布。通过计算发现：陶瓷／金属接头在冷却过程中产生的径向应力和剪应力对接头的影响较小。而在陶瓷表面的边缘接近焊缝的位置产生了最大的轴向拉应力，它影响接头的载荷承受能力，并且由于40Cr的屈服强度比45钢的高，计算出的Si3N4／40Cr接头的应力峰值比Si3N4／45钢的高。陶瓷／钎料和陶瓷／金属的界面反应层虽然薄，但它也是影响陶瓷／金属接头残余应力大小和分布的一个重要因素。另外，选择合适的钎料层、中问层和钎焊压力都可以有效地减小残余应力的峰值。     

Ag元素对Zn-Al钎料性能的影响

研究了Ag元素的添加量对Zn-Al钎料的熔化温度、铺展性能、接头力学性能以及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料的熔化温度略有提高,在铝板及铜板上的铺展性能明显改善,钎焊接头力学性能显著提高.当Ag元素的添加量达到3.3%(质量分数)时,钎焊接头力学性能最佳.继续增加Al元素含量,钎焊接头强度变化不大.在Zn-Al钎料中添加Ag元素能够显著改善钎缝的显微组织,随着Al元素含量的增加,钎缝内部块状铜铝脆性相尺寸变小,产生应力集中的倾向减小,对应的接头强度提高.当Al元素含量达到3.3%(质量分数)时,钎料的综合性能最佳.     

P元素对Al-Si-Zn钎料显微组织及性能的影响

研究了P元素对Al-Si-Zn钎料的铺展性能、显微组织以及3003铝合金钎缝力学性能的影响.结果表明,在Al-Si-Zn钎料中添加P元素,能够改善钎料的铺展性能；P元素的加入不仅能有效细化钎料组织中粗大的块状初晶硅,也能使长针状的共晶硅“钝化”成短杆状.经拉伸试验发现,搭接和对接接头的断裂位置分别在母材和焊缝上；对于对接接头来说,钎焊接头的抗拉强度随Al-Si-Zn钎料中P元素含量的增加呈现先增大后减小的趋势,当P元素含量为0.06％(质量分数)时,钎料的综合性能最好.