Mo-Cu合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢真空钎焊接头的组织性能

采用Ag-Cu-Ti钎料,控制钎焊温度为910℃,保温时间为20 min,可以实现Mo-Cu合金与1Cr1 8Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,接头抗剪强度为75 MPa.采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度计对Mo-Cu/1 Cr18 Ni9Ti接头组织特征及性能进行分析.结果表明,钎焊接头靠近1Cr18Ni9Ti钢一侧,主要形成Ag-Cu共晶组织和少量的TiC相;靠近Mo-Cu合金一侧,Ag,Cu元素在合金与钎缝间相向扩散,共晶组织消失,以富铜相为主.钎缝的显微硬度明显低于Mo-Cu合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢母材,无脆性化合物生成,剪切断口呈现剪切韧窝的形貌特征.     

铜基微晶钎料真空钎焊25Cr3MoA/YG6

应用Cu-11%Sn-2%Ni微晶钎料对25Cr3MoA钢和YG6硬质合金进行了真空钎焊,观察了接头组织形貌,建立了钎料层/母材原子互扩散模型,定量分析了焊接区合金元素的分布特征,并在专用仪器上测试了接头的剪切强度.结果表明:使用铜基微晶钎料钎焊25Cr3MoA和YG6,润湿性和铺展性良好,形成的钎缝饱满致密,接头钎着率高;钎缝组织以铜固溶体为主相,其间分布着Cu3Sn相,富Ni的Cu9NiSn3相以及少量的γ-Fe相.铜原子从钎缝向母材的扩散深度约为25μm.应用铜基微晶钎料可实现25Cr3MoA与YG6的真空扩散钎焊连接,接头剪切强度较高,达169 MPa.     

Study on Vacuum Brazing of 25Cr3MoA/YG6 Using Cu-based Microcrystalline Brazing Alloy

应用Cu-11Sn-2Ni微晶钎料对25Cr3MoA钢和YG6硬质合金进行了真空钎焊, 观察了接头组织形貌, 建立了钎料层/母材原子互扩散模型, 定量分析了焊接区合金元素的分布特征, 并在专用仪器上测试了接头的剪切 强度. 结果表明: 使用铜基微晶钎料钎焊25Cr3MoA和YG6, 润湿性和铺展性良好, 形成的钎缝饱满致密, 接头 钎着率高; 钎缝组织以铜固溶体为主相, 其间分布着Cu3Sn相、富Ni的Cu9NiSn3相以及少量的 γ-Fe相. 铜原子从钎 缝向母材的扩散深度约为25 um. 应用铜基微晶钎料可实现25Cr3MoA与YG6的真空扩散钎焊连接, 接头剪切强 度较高, 达169 MPa.     

Ni对AgCuZn钎焊201不锈钢接头组织及性能的影响

采用BAg45CuZn(Y1)、BAg40CuZnNi(Y2)和BAg49ZnCuMnNi(Y3)钎料感应钎焊获得201不锈钢对接接头,利用MTS万能材料试验机测试接头抗拉强度,利用SEM和EDS分析钎焊接头组织结构和观察接头断口形貌。结果表明,3种钎料和母材均实现良好的冶金结合,界面区钎料侧和钎缝区组织由灰白色富Ag相和灰黑色富Cu相组成;随着钎料中Ni元素含量的增加,Y1、Y2和Y3接头组织中界面富Cu相从粗大树枝晶向"痘点"状胞状晶、连续层状胞状晶演变,钎缝富Cu相也从粗大树枝晶向块状晶转变;Y1、Y2和Y3断口起裂源从强度较弱的钎缝富Cu相/富Ag相界面向Ni固溶强化较弱的富Ag相和富Ag相转变,裂纹扩展均发生在富Ag相中,随着钎料中Ni的增加,钎缝富Ag相固溶强化效果增大,提高了接头的抗拉强度;Y1、Y2和Y3平均抗拉强度分别为430.99 MPa、444.92 MPa和456.40 MPa。     

钛合金仿莲房特征芯体夹层结构钎焊组织与性能

针对TC4钛合金仿莲房特征芯体与面板钎焊工艺,采用TiZrCuNi钎料,开展了钎焊工艺研究,并分析了主要钎焊工艺参数对钎焊界面组织和夹层结构力学性能的影响。结果表明：钎焊温度920℃,保温时间90min时, TC4钛合金仿莲房特征芯体夹层结构钎焊后界面焊合率良好,界面显微组织为均匀针状α组织和界面金属间化合物,夹层结构平压强度均值为15.14MPa。钎焊保温时间对TC4钛合金仿莲房特征芯体钎焊界面显微组织影响显著,当钎焊保温时间较短时(15min),钎料熔化后,液态钎料中Cu和Ni元素与母材反应时间较短,钎料中Cu和Ni向母材中的扩散反应不充分,钎缝区局部Cu和Ni元素富集导致Cu和Ni元素含量超过共晶成分点,钎焊保温结束后液态钎缝凝固时发生共晶反应,生成块状金属间化合物,钎焊界面主要为含有块状金属间化合物的凝固钎料组织和针状α组织;随着钎焊保温时间的增加,液态钎料中Cu和Ni元素与母材反应时间增加,钎料中Cu和Ni元素向母材中扩散反应深度显著增加,从而Cu和Ni元素在液态钎料中的含量显著降低,元素含量小于共晶成分点,钎焊保温结束后液态钎缝凝固时Cu和Ni元素固溶于β相中,避免大量块状金属化合物生成,随后β相向α相的固态相变时,共析反应生成针状α相,在针状α组织界面处生成金属间化合物。钎焊时间保温时间从15min升至90min时,由于钎焊界面金属间化合物减少,TC4钛合金仿莲房特征芯体夹层结构的平压强度逐渐增加。     

钛合金仿莲房芯体夹层结构钎焊界面组织与性能

针对TC4钛合金仿莲房特征芯体与面板钎焊工艺,采用TiZrCuNi钎料开展了钎焊工艺研究,并分析了主要钎焊工艺参数对钎焊界面组织和夹层结构力学性能的影响。结果表明:钎焊温度920℃,保温时间90min时,TC4钛合金仿莲房特征芯体夹层结构钎焊后界面焊合率良好,界面显微组织为均匀针状α组织和界面金属间化合物,夹层结构平压强度均值为15.14 MPa。钎焊保温时间对TC4钛合金仿莲房特征芯体钎焊界面显微组织影响显著,当钎焊保温时间较短(15 min)时,钎料熔化后,液态钎料中Cu和Ni元素与母材反应时间较短,钎料中Cu和Ni向母材中的扩散反应不充分,钎缝区局部Cu和Ni元素富集导致Cu和Ni元素含量超过共晶成分点,钎焊保温结束后液态钎缝凝固时发生共晶反应,生成块状金属间化合物,钎焊界面主要为含有块状金属间化合物的凝固钎料组织和针状α组织;随着钎焊保温时间的增加,液态钎料中Cu和Ni元素与母材反应时间增加,钎料中Cu和Ni元素向母材中扩散反应深度显著增加,从而Cu和Ni元素在液态钎料中的含量显著降低,元素含量小于共晶成分点,钎焊保温结束后液态钎缝凝固时Cu和Ni元素固溶于β相中,避免大量块状金属化合物生成,随后发生β相向α相的固态相变时,共析反应生成针状α相,在针状α组织界面处生成金属间化合物。钎焊保温时间从15 min升至90 min时,由于钎焊界面金属间化合物减少,TC4钛合金仿莲房特征芯体夹层结构的平压强度逐渐增加。     

微量Ni对Sn2.5Ag0.7Cu钎料组织和性能的影响

研究微量Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu钎料显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sn2.5Ag0.7Cu合金主要由β-Sn相、Ag3Sn相和Cu6Sn5相组成;添加微量的Ni元素后,可以有效地细化合金的内部组织,且共晶组织内部产生以Cu6Sn5相为基的(Cu,Ni)6Sn5相,或Ag3Sn相为基的(Ag,Ni)3Sn相。焊点界面主要为Cu基体、IMC层和钎料3个区域;随着钎焊时间的延长或钎焊温度的增加,IMC层在Cu基体侧较为光滑平坦,而钎料侧呈现扇贝状分布;钎焊接头的剪切强度都是呈先增大后减小趋势,在钎焊时间240 s和钎焊温度300℃达到最大值48 MPa。     

Cu/Al异种金属钎焊接头的组织与性能研究

使用三种Zn-Al系钎料对Cu/Al异种金属进行感应钎焊试验,研究了Cu/Al异种金属焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,相对于Zn-2Al和Zn-2Al-1Ag钎缝,Zn-13Al-5Ag钎缝组织有更多的弥散分布的Al2Cu相;Zn-13Al-5Ag钎焊接头的显微硬度和腐蚀前后的剪切强度最大,Zn-2Al和Zn-2Al-1Ag钎缝的显微硬度相当;Cu母材耐腐蚀性能最好,Al母材耐腐蚀性能最差,而这三种钎缝的耐腐蚀性能从高至低依次为Zn-13Al-5Ag钎缝Zn-2Al-1Ag钎缝Zn-2Al钎缝,其耐腐蚀性能均高于Al母材。     

不同钎料真空钎焊的TC4/YG8接头组织与力学性能研究

分别采用Cu69Ni Si B、Ni82Cr Si B及Ag94Al Mn三种钎料对TC4钛合金和YG8硬质合金进行真空钎焊试验。采用润湿性试验、金相显微镜、显微硬度计、扫描电子显微镜等测试手段,分别对这三种钎焊接头的微观组织、显微硬度等进行了对比分析。结果证明:Cu基钎料和Ni基钎料对硬质合金的润湿性能均较差,在其钎焊接头中均出现裂纹、脆性相;采用Ag基钎料进行钎焊,钎焊温度为920℃,保温时间为20 min时,Ag基钎料与钛合金、硬质合金的界面结合良好,无微裂纹,钎缝组织为Ag基组织,硬质合金母材Co、W元素和钛合金母材Ti、V元素向钎缝内扩散甚少,母材不发生溶蚀。     

Cu-Mn-Ni-Ag钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢接头的显微组织与性能

采用新型的Cu-Mn-Ni-Ag中温铜基钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢,并对钎料的工艺特性、钎焊接头的显微组织以及测试温度对钎焊接头力学性能的影响进行研究。结果表明:Cu-Mn-Ni-Ag钎料的熔点约为880℃,由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体以及少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎料与2Cr13不锈钢产生良好的冶金结合,且钎焊接头组织致密;界面反应区的组织为Fe-Mn-Ni-Cr-Cu固溶体,钎缝区组织由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体和少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎焊接头断裂于钎缝中间的富Ag相和Cu Mn Ni固溶体上,为以剪切韧窝为主的韧性断裂,室温剪切强度最大可达369 MPa,在400℃、500℃和600℃下接头的剪切强度分别为251 MPa、208 MPa和84 MPa。     

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。     

硬质合金钎焊技术的现状与发展

本文综合评述了氧-乙炔火焰钎焊、高频感应钎焊、真空钎焊、摩擦焊、电子束焊、扩散焊、激光焊等方法在硬质合金与钢钎焊中的研究与应用现状,分析了钎焊工艺、钎料、钎剂及补偿片对钎焊质量的因素的影响,以及钎焊过程中所存在的问题,包括钎焊裂纹、残余应力、润湿性不够、气孔、夹渣及氧化、焊缝区组织脆化等。分析认为,不同的方法钎焊硬质合金与钢都有各自的优点和不足,但硬质合金与钢钎焊存在的问题也很多。大多数硬质合金与钢钎焊的研究均是通过调整钎焊工艺参数以及通过研制新的钎焊材料来改善钎焊质量,部分是通过钎焊后热处理工艺来提高钎焊质量。传统的氧-乙炔火焰钎焊、高频感应钎焊、等方法获得的钎焊接头刚性不足,新型扩散焊、激光焊、摩擦焊、电子束焊等钎焊工艺适应性较差,进入规模化生产应用还需要进一步地发展和改进。     

高强韧CuZnNiMn纽扣钎料钎焊截齿接头组织与性能

针对采煤、掘进机械用截齿,采用短流程方式制备了Cu-Zn-Ni-Mn纽扣型钎料.使用制备的纽扣型钎料,采用高频感应方式完成了实际产品的焊接.焊后分别对焊接接头的宏观形貌、剪切性能、剪切断口形貌、钎焊界面组织及成分进行分析.结果表明,制备的纽扣型钎料能够良好的润湿钢基体和硬质合金,钎焊填缝率达到100%;钎焊接头剪切强度260 MPa以上,剪切形貌为典型的韧窝状韧性断裂.在钢基体-钎料侧,Fe原子与Co原子出现长程扩散,形成Fe基固溶体和Fe-Co-Ni单相固溶体,钎料-硬质合金侧界面的强度依靠钎料向硬质合金内部的扩散与Co元素的固溶获得.     

BNi-2钎焊1Cr18Ni9Ti工艺的研究

采用钎焊接头楔形间隙图,对BNi-2钎料钎焊1Cr18Ni9Ti的最大钎焊间隙进行分析,考察BNi-2钎料钎焊1Cr18Ni9Ti的钎焊工艺及钎焊后扩散热处理工艺对最大钎焊间隙的影响。实验结果得出,BNi-2钎焊1Cr18Ni9Ti的最佳钎焊温度为1150℃,保温时间为55min;钎焊后合适的扩散热处理温度为：1000℃,保温时间为60～90min。     

铜-低碳钢钎焊接头的耐蚀性评价

通过动态挂片腐蚀实验、宏观和金相组织观察、SEM 及能谱分析等方法对采用Cu-Zn钎料、Ag-Cu钎料、Cu-P钎料钎焊的无氧纯铜-低碳钢管钎焊 接头的耐蚀性能进行了评价分析.结果表明：采用Cu-P钎料时钢和钎缝间出现裂纹，接头遭 受腐蚀后铜管内壁普遍腐蚀，同时钎缝因腐蚀而开裂；Cu-Zn钎缝成型好，但钎缝 本身出现由于金相组织发生选择性腐蚀而引起的局部蚀坑，铜管对应处也出现明显减薄性腐 蚀；Ag-Cu钎料所焊接头成型好，接头各处腐蚀轻微.建议采用Ag-Cu钎料进行铜-低碳钢的 钎焊.     

智能钎焊技术进展

智能钎焊作为五大工程中智能制造工程中的一部分,基于钎焊新材料、新工艺的不断涌现以及计算机、控制理论、人工智能等信息科学领域的新进展,将进入一个全新发展的新阶段.同时互联网的快速发展,为钎焊的数据库技术系统、专家理论系统、人工神经网络系统以及模糊控制系统的智能操控提供了平台.由此看出,智能钎焊的发展是时代发展的必然趋势.据此提出了智能钎焊的概念,并对智能钎焊工艺进行了总体设计,针对智能钎焊钎料制备过程引入了知识库、专家系统、神经网络以及模糊控制等理论,进一步对智能钎焊技术进行分析概括,最后对智能钎焊的发展趋势进行了展望.     

LD2铝合金真空钎焊用铝基钎料的制备及性能研究

利用快速凝固技术制备了8种Al-Si-Cu-Ni四元合金钎料，研究了合金元素对铝基钎料性能的影响。实验结果表明：随着Cu含量的增加，钎料的熔点大大降低，且钎料的铺展面积和抗拉强度都呈现先增加后降低的趋势：随着Si含量的增加，钎料的熔点和抗拉强度皆为先增加后降低，同时钎料的铺展面积明显增加。     

镍基非晶态合金材料真空钎焊特性研究

研究了非晶态Ｎｉ（８０－ｘ）Ｃｒ１０Ｂ２．５Ｓｉ４,５Ｆｅ３Ｃｕｘ合金钎料真空钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ的钎焊特性,并对铜的影响进行了探讨。结果表明,非晶态合金钎料钎焊性能优于晶态合金钎料,铜的适量添加有利于提高钎焊接头的综合性能。     

TiAl基合金与Ti合金的真空钎焊

采用Ag-Cu钎料与Ti-Zr-Ni-Cu钎料,对TiAl与Ti合金进行了真空钎焊试验,主要研究了采用两种钎料时的界面反应以及钎焊温度对界面组织及性能的影响.研究发现,采用Ag-Cu钎料时界面结构为:Ti/Ti(Cu,Al)2/TiCux Ag(s,s)/Ag(s,s)/Ti(Cu,Al)2/TiAl,当钎焊温度T=1 223 K,保温时间t=10 min时接头的剪切强度达到223.3 MPa;采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料时在界面出现了Ti2Ni,Ti(Cu,Al)2等多种金属间化合物,当钎焊温度T=1 123 K,保温时间t=10 min时接头的剪切强度达到139.97 MPa.     

钎焊温度对Cu基非晶钎料钎焊WCuCrZr合金接头性能影响

为了实现降低ITER装置中W/CuCrZr合金钎焊温度的目的,采用甩带技术制备了成分为Cu47Ti33Zr11Ni8Si1(at.%)的宽10mm、厚80μm的均匀连续非晶合金箔带,将此铜基非晶合金作为新型钎料应用于W/CuCrZr合金的钎焊。使用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计测试了接头显微结构、物相组成和显微硬度,对比了不同钎焊温度对接头性能的影响。结果表明：钎焊温度为900℃时,获得的钎焊接头界面接合良好、对母材影响小并且钎缝具有较高的硬度;将铜基非晶钎料应用于W/CuCrZr合金钎焊可以有效的降低钎焊温度。