DZ40M钴基合金钎焊接头微观组织及性能研究

研究了DZ40M定向凝固钴基高温合金的钎焊行为,利用SEM/EDS对钎焊接头的微观组织形貌和物相组成进行了分析,并测试了接头的高温拉伸强度与高温持久寿命。结果表明,接头中间的钎缝组织主要由镍基固溶体与白色条状富W硼化物组成,靠近母材的元素扩散区主要由母材基体和分布在其中的块状硼化物组成,钎缝组织和元素扩散区之间的界面连接区主要由Ni-Co固溶体、灰色块状富Cr硼化物与弥散分布的富Co相组成。对接头的性能测试发现,在980℃下不同钎缝间隙的接头抗拉强度变化不大,抗拉强度约为150 MPa;而在980℃加载66 MPa条件下高温持久寿命随着钎缝间隙的增大而下降。高温持久寿命与钎焊中的硼化物析出相尺寸和含量有关,尺寸越大,含量越高,接头的高温持久寿命越低。     

K452合金钎焊接头组织与性能

采用钴基钎料及镍基合金粉料,在1 170℃保温60 min的钎焊工艺下,对K452镍基铸造高温合金进行了45°坡口对接试样真空钎焊实验,通过扫描电镜和能谱分析仪分析了接头显微组织观察与物相,并进行了钎焊接头的高温性能测试。实验结果表明,钎焊接头界面结合良好,钎缝组织主要以固溶体为主,钎料组织填充于镍基合金粉颗粒间并存在小块状白色化合物,细小颗粒状化合物弥散分布于合金粉填料颗粒内部;钎焊接头900℃抗拉强度达到400 MPa,900℃/100 MPa持久寿命为133 h37 min。     

Ni_3Al基合金IC6与变形合金GH3030间真空钎焊接头的组织与力学性能

将两种Ni基钎料ВПР24和GHL-6-2用于IC6合金与变形高温合金GH3030之间的真空钎焊,分析接头钎缝和近缝区母材的微观组织,测试接头的900℃高温持久寿命,并对断口纵剖面微观组织进行分析。结果表明:ВПР24对近缝区母材组织没有明显的影响;GHL-6-2中降熔元素B含量较高,导致钎缝两侧近缝区母材析出大量针状硼化物相,严重影响了接头组织及性能,其900℃、22 MPa持久寿命仅73 h;而使用ВПР24的接头的900℃、22 MPa持久寿命为361 h,并最终断于母材GH3030,可见,使用ВПР24的接头钎缝处的持久性能比GH3030基体合金的更好。     

镍基单晶高温合金钎焊接头的微观组织与性能

采用一种含B，Si的镍基合金钎料钎焊CMSX-4单晶高温合金，利用SEM，EPMA分析接头的微观组织与相组成，探究降熔元素B和Si的扩散机制及接头形成机理. 结果表明，不同间隙焊缝的微观组织相似，相组成相同，但随着间隙的增加，焊缝中的硼化物析出相增多，同时出现微孔等缺陷；对于相同焊缝间隙的接头，随着保温时间的延长，焊缝中的硼化物相的平均尺寸在一定程度上增大，且分布更加集中，母材与焊缝间的界面连接层厚度增加. 钎焊过程中，B元素集中分布于焊缝中心区，与Cr，W，Mo等元素反应，形成脆性硼化物相M₃B₂，B元素未向母材中扩散，近焊缝区中未见硼化物相析出；Si元素不仅在焊缝中心区形成镍硅化物相，也向母材中扩散，在近焊缝区形成含Si元素的镍基固溶体. 对不同焊缝间隙与保温时间的单晶钎焊接头在980 ℃/100 MPa条件下进行持久性能测试. 结果表明，单晶钎焊接头的持久寿命随着焊缝间隙的增加而降低，随保温时间的延长而升高，但当保温时间延长至30 min以上时，接头持久寿命没有显著增加.     

CuMnNiSi钎料钎焊不锈钢接头组织性能研究

采用新型的Cu-Mn-Ni-Si钎料真空钎焊2Cr13不锈钢,研究了钎焊温度和保温时间对接头组织和室温力学性能的影响.结果表明:钎焊接头组织由钎缝中心区Cu-Mn基固溶体和钎缝界面反应区的(Fe,Ni,Mn)- Si化合物组成.随着钎焊温度的增加,钎缝界面处化合物层厚度减小,Cu-Mn基固溶体相应增多,接头室温剪切强度随之增加,在钎焊时间15min、钎焊温度1050℃时达到321 MPa.在钎焊温度1000℃时,接头室温剪切强度随着钎焊保温时间的延长先增加后降低,在钎焊保温时间30min时取得最大值305 MPa.     

硬质合金与高温合金钎焊界面组织与极端工况下的力学性能

随着现代工业的急速发展,常规硬质合金与钢钎焊工具逐渐难以满足复杂极端工作环境的需求,针对此问题,研究了不同钎焊温度(860℃~950℃)对AgCuNiMn钎料真空钎焊YG6X硬质合金与GH4169高温合金钎焊接头微观组织的影响,测试了860℃~950℃焊接温度下试样在常温与理论工作温度227℃下的抗拉强度,并测试了860℃焊接温度下试样的深低温(-238℃)抗拉强度。钎缝微观组织主要由Ag基固溶体与Cu基固溶体组成,随着钎焊温度的升高,钎缝中心区Cu基固溶体的数量逐渐减少,钎缝间隙逐渐变窄,两侧界面处Cu基固溶体反应层逐渐变厚,一定程度上提高了钎料与母材的界面结合强度,但同时也使得钎缝处残余应力增加。钎缝在常温下的抗拉强度呈现先升高后降低的趋势,在890℃~950℃焊接温度区间,227℃的拉伸试验温度对接头抗拉强度基本没有影响,在钎焊温度为890℃时,平均拉伸强度达到最高值为715.3 MPa。在860℃焊接温度下,接头的平均抗拉强度表现为-238℃拉伸强度(474.8 MPa)>常温拉伸强度(430.2 MPa)>227℃拉伸强度(278 MPa),深低温环境下接头的抗拉强度相较于常温下提高了约10%;由于860℃焊接温度相对较低,钎料与母材溶解与扩散程度较低,导致钎料在227℃下发生软化,抗拉强度急剧下降。     

DD5单晶高温合金钎焊接头的微观组织和力学性能分析

采用Co基钎料在1 180℃/60 min条件下钎焊DD5镍基单晶高温合金,利用SEM,EPMA分析接头的显微组织,讨论接头的焊缝间隙对显微组织和相分布的影响.结果表明,当钎焊间隙为10 μm时,焊缝组织与母材相似,由γ和γ'相构成,其中弥散分布着细小的M₃B₂相;随焊缝间隙的增加,焊缝中形成骨架状M₃B₂相,富钴的γ-Ni,Ni-Si化合物等脆性相;当焊缝间隙大于200 μm时,焊缝中间形成球状的钴基固溶体,在钴基固溶体之间分布着多种化合物相.对接头进行高温拉伸性能测试可知,随着钎焊间隙减小,接头的高温性能提高,接头在870℃的抗拉强度最高可达到792 MPa.     

YG8硬质合金与2Cr13马氏体不锈钢真空钎焊及热处理一体化工艺研究

采用CuMnCo钎料,对YG8硬质合金和2Cr13马氏体不锈钢进行真空钎焊以及焊后淬火处理,研究分析了钎焊温度、钎焊间隙及淬火处理对接头组织和性能的影响。实验表明,采用此种焊接工艺能够得到组织致密,结合良好的焊接接头,钎缝中心区组织为均匀的Cu-Mn基固溶体,在两个界面反应区为Fe-Co基固溶体;在钎焊温度为1085℃,钎焊间隙为0.20mm时,得到了最佳钎焊接头,抗弯强度为732MPa;钎焊后进行970℃淬火处理,接头强度略有下降,但仍能达到581MPa。     

K480镍基高温合金钎焊接头组织与性能

采用Ni-Nb-W-Co-Cr-Al钎料对K480高温合金进行真空钎焊,通过扫描电镜和能谱分析研究了钎焊接头微观组织和钎焊保温时间对微观组织的影响,通过拉伸试验机研究了钎焊接头高温拉伸性能的变化规律。结果表明,在1 220℃×15 min镍基钎料可与高温合金粉末发生冶金反应生成致密完整的钎焊接头。钎焊接头主要由高温合金粉末颗粒、γ+γ′共晶相、含Si硼化物相和富Nb的Ni₃Si相组成。与此同时,钎料中的Nb, W等元素向母材发生扩散生成（Nb, Ti）C和（Mo, W,Cr, Ni）₃B₂相。随着钎焊保温时间延长,合金粉末颗粒不断长大,接头中脆性化合物总量减少,含Si的硼化物逐渐由块状、条状转变为骨架状（Mo, W,Cr, Ni）₃B₂相,保温时间超过1 h,接头内出现大尺寸孔洞缺陷。保温时间为15 min时可获得最佳的接头性能,980℃高温拉伸强度为585 MPa,达到母材性能的90%以上。保温时间超过1 h后,钎焊接头高温拉伸性能出现下降趋势,其原因主要是由于（Mo, W,...     

304不锈钢与C-276镍基耐蚀合金的真空钎焊

采用铜箔对C-276镍基耐蚀合金和304不锈钢的真空钎焊工艺进行研究。通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析、显微硬度机和万能材料试验机等手段研究钎焊温度对钎焊接头的微观组织和力学性能的影响。结果表明,钎焊温度对接头的组织和性能有明显影响。钎缝中心区为Cu基固溶体,两侧界面反应区分别为Fe基固溶体和Ni基固溶体。钎焊温度过低时,冶金作用较弱,接头强度较低;钎焊温度过高时,钎料流失较多,接头强度也较低。当钎焊温度为1 125℃时,接头的拉剪强度最高,为105.7 MPa,且接头的断裂方式为韧性断裂。     

不锈钢板翅结构钎焊残余应力及其高温蠕变松弛行为三维有限元分析

利用有限元软件ABAQUS,对不锈钢板翅结构在钎焊过程中产生的残余应力及其高温下的蠕变松弛行为进行三维有限元分析,得到了残余应力的变化规律.结果表明,由于镍基钎料BNi-2和不锈钢母材304力学性能的差异以及夹具的约束作用,钎焊后在接头处产生了较大的残余应力.在高温环境下,由于蠕变松弛,残余应力大幅度下降.在蠕变稳态阶段,钎缝处仍然存在一定的残余应力;钎角处蠕变应力和应变集中,易萌生裂纹,成为最薄弱环节.研究结果为板翅结构的高温强度设计提供参考.     

3003铝合金ZnAl钎料的火焰钎焊(英文)

采用Al含量为2%~22%(质量分数)的ZnAl钎料,配合改进型CsF-AlF3钎剂,研究ZnAl钎料在3003铝合金板材上的铺展性能及钎焊接头的力学性能与显微组织。结果表明,当Al含量低于8%时,3003铝合金的火焰钎焊接头成形良好,且抗拉强度较高。钎缝显微组织为Al基固溶体及Zn基固溶体。由于固溶强化作用,钎缝的显微硬度比母材的高。钎缝界面由三部分组成,母材、扩散区和界面区,但影响接头强度的主要因素为钎缝内固溶体的分布情况,而不是扩散区的宽度。     

TC4钛合金真空钎焊接头组织与高温性能

采用高钛含量的粉状Ti-Zr-Ni-Cu钎料实现了TC4钛合金的真空钎焊,分析了不同工艺参数对接头高温(600℃)抗拉强度的影响,并借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析等方法研究了钎焊接头界面组织,确定了界面反应产物及其形态分布.结果表明,在界面反应层中生成五种产物:钛基固溶体、Ti₂Ni,Ti₃Al,CuTi₃,Zr₂Ni.随着钎焊温度和加热时间的增加,接头抗拉强度呈现先增大再降低的趋势,当钎焊温度为950℃和保温时间为30 min时,获得最大高温(600℃)抗拉强度为387 MPa的钎焊接头.     

Cu基钎料MIG钎焊接头断裂行为分析

研究用Cu3SilMn钎料、Cu10Mn6Ni钎料分别MIG钎焊镀锌Q235钢板及1Cr18Ni9Ti不锈钢板。试验结果表明,在钎料／母材界面分别存在Si、Mn富集带,经XRD分析Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3SilMn、Cu10Mn6Ni钎料钎焊镀锌Q235钢板接头抗拉强度试样均断在母材,抗拉强度为308．2－308．7MPa,钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢板,拉伸均断在钎缝,其抗拉强度分别是331．5MPa、423．6MPa;拉伸断口分析发现,断裂起裂点在搭接钎缝的根部,主要是母材成分与少量的钎料成分混合、溶解而成,是脆性断口;止裂点在钎缝金属中（Cu3SilMn钎料）或在近界面上（Cu10Mn6Ni钎料）,是塑性断口。     

3003铝合金中温钎焊接头力学性能与显微组织

采用不同Al元素含量的中温Zn-Al钎料钎焊3003铝合金,研究了钎焊接头的力学性能及显微组织.结果表明,使用改进的CsF-AlF3钎剂,Zn-Al钎料在3003铝合金上具有良好的铺展性能.随着Al元素含量的增加,钎料在3003铝合金上的铺展性能明显改善,当Al元素含量为15%(质量分数)时铺展面积达到最大.且钎焊接头...     

Ag-Cu-Ti钎料高频感应钎焊TiAl/40Cr

采用高频感应加热的方式 ,在Ar气保护条件下 ,用Ag -Cu -Ti钎料实现了TiAl基合金与 4 0Cr钢的钎焊连接 ;采用扫描电镜、电子探针、X射线衍射分析等手段对断口、界面、生成相进行了分析 ,并且测试了接头的抗拉强度。结果表明 ,在界面上有Ti(CuAl) 2 、Ag[s,s]、TiC等反应相生成 ,典型接头界面结构为TiAl/Ti(CuAl) 2 +Ag[s ,s]/Ag[s,s]/TiC/ 4 0Cr) ;断裂位置及接头的抗拉强度随保温时间而变化 ;当钎焊连接温度为 114 3K ,保温时间 0 .9ks时接头抗拉强度值最高 ,达到 2 98MPa,断裂主要发生在Ti(CuAl) 2 层内部     

锌合金火焰钎焊用钎料研究

以4种钎料对ZAT10锌合金进行了火焰钎焊。通过研究4种钎料的熔化温度、浸润性能、钎焊接头力学性能和钎缝气孔率,从中选取综合性能较优的SnZn-1钎料;采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)进一步研究了该钎焊接头的组织和成分。研究结果表明,SnZn-1钎焊接头的抗拉强度高达62 MPa、气孔率约为10%,钎缝界面区组织大部分是均匀的等轴晶组织,且发生了钎料和母材的相互溶解和扩散,从而获得优质的钎焊接头。