烧结压力对自钎剂钎料性能的影响

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料环,对不同烧结压力下钎料的润湿性、显微硬度和显微组织进行了研究. 结果表明,自钎剂钎料润湿性环随着烧结压力升高呈现上升趋势,在烧结压力为222 MPa时铺展面积达到152 mm2;随着烧结压力的增大,自钎剂钎料密度、显微硬度逐渐增大,但上升趋势变缓;钎料显微组织主要是灰色基体上均匀分布着黑色大块状相和白色小颗粒;XRD结果显示自钎剂钎料只有α-Al固溶体,初晶硅和Nocolok钎剂三种物相,热压烧结法制备自钎剂钎料未发生氧化、水解等反应,加上硅的活化作用保证了钎料高活性.     

Al-12Si自钎剂钎料环的制备及3003铝合金的钎焊

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料环,对自钎剂钎料的显微组织、润湿性以及钎焊3003铝合金接头显微组织进行了研究。结果表明,自钎剂钎料显微组织由块状初晶硅,α-Al固溶体以及颗粒状KAlF_4钎剂组成;钎料环在3003铝合金上润湿性能良好,钎焊的3003铝合金接头组织主要由α-Al固溶体和针状Si相组成,接头抗拉强度达到70 MPa。     

Al-12Si自钎剂钎料烧结温度对3003铝合金钎焊接头性能的影响

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料,对不同烧结温度下钎料的钎焊接头力学性能和显微组织进行了研究.结果表明:在烧结温度为460℃时,自钎剂钎料钎焊3003母材的接头抗拉强度达到最大值67 MPa;自钎剂钎料钎焊接头截面上的显微硬度分布不均匀,且钎缝的整体显微硬度高于两侧母材的显微硬度;烧结温度大于440℃的钎料的钎焊接头均匀饱满,钎料扩散较为充分,钎缝中心处主要是由α-Al固溶体和树枝状、针状Si相组成.     

自钎剂铝钎料的研制与应用前景

简述了铝及其合金的钎焊工艺方法，分析了各种铝钎焊方法存在的问题，提出了用自钎剂铝钎料钎焊铝及其合金的新方法，介绍了自钎剂铝钎料的几种制造方法。简要讨论了自钎剂铝钎料的钎焊工艺特点：铺展性、填缝性、润湿性。实践证明用自钎剂铝钎料钎焊的接头抗腐蚀性和力学性能均优于钎料－钎剂法。根据工程试用情况预见了自钎剂铝钎料的发展方向和应用前景。     

高纯铝硅钎料的高温力学性能和显微组织特征

为了降低铍焊缝的缺陷,提高焊接接头的强度,本文针对所研制的高纯铝硅钎料,采用高温拉伸试验、SEM扫描、能谱分析等分析手段,分析研究了其高温力学性能、组织特征和钎焊接头的成分分布,探讨了焊接缺陷形成机制.结果表明,冷却速率通过改变初生α-Al相和共晶β-Si相的形态进而影响到材料的力学性能,冷却速率增加,共晶β-Si相变细,相间距减小,材料的热塑性提高.焊缝部位的SEM及能谱分析结果显示,裂纹部位的C、O、Ca等杂质元素含量偏高,尤其是BeO在晶界的偏析严重,这些脆性相在晶界处聚集,导致局部区域塑性降低.     

Sr元素对Al-Si-Zn-xSr钎料组织和性能的影响

研究了Zn,Sr元素对Al-Si-Zn钎料的铺展性能、显微组织、力学性能以及气密性的影响.结果表明,随着Zn元素含量降低,钎料的铺展面积可增大51%,6061铝合金钎焊接头的强度逐渐升高,达到120.5 MPa.当加入Sr元素后,钎料的铺展性能得到了显著提升,且随着Sr含量的增加,块状初生硅不断减少,共晶硅由针状转变为点状,并呈网状分布.当Sr元素质量分数为0.09%时,6061铝合金接头强度最高,为137.1 MPa.钎焊管路气密性测试结果表明,Al-0.2Si-77.8Zn及Al-2Si-62Zn两种钎料的气密性均逊色于Al-6.5Si-42Zn钎料.全浸试验后,Al-6.5Si-42Zn钎料的强度降低4.6%,而加入0.09%的Sr元素后钎料的强度降低3.6%.     

钎剂复合型4047钎料组织及钎焊性能分析

采用粉末锻造法制备了钎剂复合型铝硅共晶4047复合钎料,并对比研究了自制钎剂复合4047钎料与市售药芯钎料、进口钎剂复合钎料的组织与钎焊性能。结果表明：钎剂复合4047钎料存在两个吸热峰,钎剂熔点略低于钎料合金熔点。钎剂复合4047钎料的润湿铺展面积为363 mm2,与进口钎料（353 mm2）接近,二者均优于药芯钎料（311 mm2）。在85%湿度、35 ℃环境条件下,钎剂复合4047钎料与进口钎料的抗吸潮性优良,药芯钎料放置72 h、144 h、216 h的吸潮率分别为3.88%、4.02%、4.27%,钎剂吸潮增重明显。钎剂复合4047钎料组织分析结果表明,钎剂颗粒被钎料合金包裹、固定在基体组织内,钎剂尺寸细小、分布均匀,压实系数高。钎剂复合4047钎料钎焊性能较好,钎缝区组织致密,钎着率高,6061/3003搭接接头断裂强度平均达107.5 MPa,断裂发生在3003侧热影响区。     

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.     

不同钎剂对Sn-Zn系无铅钎料润湿特性的影响

采用润湿平衡法研究了在znC12一NH4C1、中等活性松香(RMA)和免清洗三种不同钎剂作用下,Sn-Zn无铅钎料在Cu基板上的润湿特点.结果表明,使用ZnC12-NH4C1钎剂时,Sn-Zn钎料具有良好的润湿性能;研究了不同钎剂下,Sn-9Zn钎料在Cu基板上的铺展情况,并分析比较了焊点界面金属间化合物层的特征.Sn-Zn钎料与Cu基板界面形成的金属间化合物在靠近Cu基板一侧较为平坦,而在钎料一侧呈扇贝状,而且,不同钎剂能影响钎料在Cu基板上的润湿、铺展性能,界面金属间化合物特征及焊点外观;Sn-Zn钎料表面存在大量ZnO,去除钎料表面ZnO是开发针对Sn-Zn系无铅钎料专用钎剂的关键.     

银钎剂中氟化物对钎料铺展性的影响

含不同氟化物的银钎剂钎焊性能各异。通过对碳钢、不锈钢和紫铜等母材进行试验，分析讨论了几种氟化物钎剂氟含量与银基钎料铺展性间的关系。结果表明，随着氟化物和母材类型的不同差别很大，其中以KF和KHF2的综合效果较好。且试验中所制得的氟化物银钎剂较好地避免了应用中常出现的钠黄光和发泡现象。     

夹杂物对Ag-Cu-Zn钎料凝固组织和性能的影响

分析了夹杂物对Ag-Cu-Zn基钎料BAg40CuZn(Mn,Ni,Co)组织与性能的影响. 在大气条件下熔炼,BAg40CuZn钎料中的Mn,Co元素易形成Mn₂O₃,Co₃O₄,MnN等夹杂物. 由于氧化物和氮化物的硬度高于BAg40CuZn钎料基体的硬度,且自身的变形能力差,降低了钎料的塑性变形能力. 在塑性加工前期,拉拔力较大,变形过程中产生的挤压力使夹杂物发生碎裂,并沿拉伸变形方向分布. 在塑性加工后期,拉拔力变小,在变形过程中产生的挤压力不足以使夹杂物发生碎裂,造成局部应力增大,当其超过钎料基体的抗拉强度后,在夹杂物周围形成裂纹源并扩展,导致钎料在变形过程中发生断裂.     

药芯焊丝焊接铝合金/不锈钢接头组织及性能分析

采用ZnAl15和AlSi12药芯焊丝成功实现了铝合金/不锈钢异种金属间的熔钎焊.结果表明,焊态下采用ZnAl15药芯焊丝所得接头抗拉强度达121 MPa;而AlSi12药芯焊丝所得接头抗拉强度最高可达162 MPa.接头经280℃保温30 min焊后热处理后,采用ZnAl15药芯焊丝所得接头抗拉强度为180 MPa,比焊态下接头抗拉强度高出将近一倍;采用AlSi12药芯焊丝所得接头强度可提高至166 MPa.对焊缝与钢之间的界面层进行成分分析发现,ZnAl15药芯焊丝所得接头界面层主要由Fe2Al5和FeAl3等脆性化合物及锌固溶体组成,而AlSi12药芯焊丝所得接头界面层由τ5-Al7.4Fe2Si三元相组成,两种焊丝所得接头界面层厚度均不超过10μm.     

机械合金化和烧结工艺对Al-Ni-Y-C0-La合金显微组织及力学性能的影响

通过气雾化方法制备Al86Ni7Y4．5Co1La1.5（摩尔分数,％）合金粉末。首先,将粉末进行不同时间的球磨,然后在不同的烧结温度及保压时间等条件下对粉末分别进行热压烧结和放电等离子烧结。通过X射线衍射仪（XRD）,扫描电镜（sEM）以及透射电镜（TEM）对粉末和块体材料的显微组织和形貌进行表征。结果表明：在特定球磨参数下球磨100h以上可以产生非晶,而且通过放电等离子烧结可以得到非晶／纳米晶块体材料,然而这种材料的相对密度较低。通过热压烧结可制备抗压强度为650MPa的Al86Ni7Y4．5Co1La1.5纳米块体材料。     

退火时间对BAg45CuZn钎料组织和性能的影响

以制冷、工具等行业常用钎料BAg45CuZn为对象,分析了退火时间对其组织和性能的影响。结果表明:BAg45CuZn钎料合金主要相组成为Cu(铜固溶体)、Ag(银固溶体)、Ag-Zn、Cu-Zn化合物;在580 ℃保温不同时间,钎料的组成相并未发生变化,而各相的比例和形态发生部分改变;其中以共晶组织尤为明显,随着保温时间的延长,其由细小的共晶组织转变为粗大的共晶组织;共晶组织中Cu-Zn、Ag-Zn化合物的硬度较高,致使整个基体的显微硬度明显提高,脆性增大,钎料加工性能变差;580 ℃保温不同时间钎料流铺性和接头强度均发生明显变化,对钎焊工艺性造成较大影响。     

Al-Si-Cu-Zn钎料性能研究

采用4种Al-Si-Cu-Zn钎料钎焊纯铝和6063铝合金,研究不同成分钎科的钎焊工艺性能和接头力学性能.试验结果表明:Al55Si10Cu20Zn5钎料熔点最低,固相线为499.5 ℃,液相线为523 ℃,比传统的Al-Si钎料液相线降低了60 ℃左右;Al65Si10Cu20Zn5钎料相对于其他3种Al-Si-Cu-Zn钎料,与QJ201钎剂或QF钎剂匹配,在纯铝和6063铝合金上均具有最佳的润湿性;采用QJ201钎剂,A165S110Cu20Zn5钎料无论在钎焊纯铝还是6063铝合金时,均具有最高的抗剪强度.     

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.     

锆元素对Zn-15Al钎料组织和性能的影响

通过扫描电镜、X射线衍射和纳米压痕等方法研究了微量Zr元素对铝合金/不锈钢异种金属钎焊用Zn-15Al钎料显微组织和性能的影响.结果表明,微量Zr元素的添加对钎料的熔点没有明显影响.Zr元素对Zn-15Al钎料基体中η-Zn相有明显细化作用,当Zr元素的质量分数为0.2%时,细化效果最佳;Zr元素的添加量过多时,钎料中形成块状的Al₂ZnZr化合物.当Zr元素的质量分数为0.2%时,Zn-15Al-0.2Zr钎料在不锈钢和铝合金母材上的铺展面积较Zn-15Al钎料分别提高了15.9%和10.2%,钎焊接头抗剪强度达到最大值143 MPa.Zn-15Al,Zn-15Al-0.2Zr,Zn-15Al-0.3Zr 3种钎料的蠕变应力指数分别为6.64,7.35,8.07.     

锆元素对Zn-15Al钎料组织和性能的影响

通过扫描电镜、X射线衍射和纳米压痕等方法研究了微量Zr元素对铝合金/不锈钢异种金属钎焊用Zn-15Al钎料显微组织和性能的影响.结果表明,微量Zr元素的添加对钎料的熔点没有明显影响.Zr元素对Zn-15Al钎料基体中η-Zn相有明显细化作用,当Zr元素的质量分数为0.2%时,细化效果最佳;Zr元素的添加量过多时,钎料中形成块状的Al₂ZnZr化合物.当Zr元素的质量分数为0.2%时,Zn-15Al-0.2Zr钎料在不锈钢和铝合金母材上的铺展面积较Zn-15Al钎料分别提高了15.9%和10.2%,钎焊接头抗剪强度达到最大值143 MPa.Zn-15Al,Zn-15Al-0.2Zr,Zn-15Al-0.3Zr 3种钎料的蠕变应力指数分别为6.64,7.35,8.07.