制冷行业用新型银钎料火焰钎焊H62黄铜的接头组织和性能

以BAg45Cu Zn钎料为基体,在其表面化学镀锡,用于H62黄铜的火焰钎焊连接。借助扫描电镜(SEM)分析H62黄铜钎焊接头的微观组织,并利用万能试验机测试钎焊接头的抗拉强度。结果表明,钎料表面化学镀锡后,母材与钎缝结合紧密,钎焊接头组织主要由富Cu相、Ag相、Cu Zn和Cu5Zn8化合物相组成。随着镀锡含量的升高,钎焊接头抗拉强度逐渐增高。在Sn含量为2.5%时,钎焊接头抗拉强度最高为352 MPa。     

铜磷锡钎料钎焊黄铜接头组织及性能

采用B-Cu90PSn钎料钎焊黄铜板获得对接接头,并测试其抗拉强度,利用扫描电镜及能谱仪对钎焊接头组织和断口形貌进行分析。结果表明,B-Cu90PSn钎料与母材实现良好的冶金结合,钎缝区主要由亮白色相和灰黑色相组成;其中灰黑色相呈小黑片状胞晶形貌,亮白色相由α固溶体和(α+δ)共析体组成并呈树枝状相间分布;对钎焊接头进行抗拉强度测试试验,结果表明,钎焊接头起裂源为焊缝相界面,断口由大量高密度短而弯曲的撕裂棱和浅而较大的准解理区域组成。     

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。     

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。     

基于熵模型镀锡银钎料钎焊性能的定量表征

以BAg50CuZn钎料和BAg34CuZnSn钎料为基材,采用镀覆扩散组合工艺制备了两类镀锡银钎料,利用综合热分析仪、润湿试验炉、万能拉力试验机测定镀锡银钎料的熔化温度区间、润湿面积及钎焊接头抗拉强度,建立了钎料润湿熵和接头强度熵的数学模型,并与熔炼合金化制备的相同Sn含量的传统钎料进行对比. 结果表明,与相同Sn含量的传统钎料相比,镀锡银钎料的润湿熵值更小、强度熵值略高. 同等Sn含量条件下,镀锡银钎料和传统钎料润湿熵值的变化趋势,与对应钎料在316LN不锈钢表面的润湿面积随Sn含量的变化趋势基本一致,强度熵值的变化趋势与对应钎料钎焊316LN不锈钢接头的抗拉强度随Sn含量的变化趋势几乎吻合;润湿熵和强度熵的模型在一定程度上可定量预测镀锡银钎料的钎焊工艺性和接头力学性能.     

Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo钎料的特性及其钎焊γ-TiAl接头的研究

采用SEM、EDS、XRD、TEM、DSC等对晶态和快速凝固Ti-25.65Zr-13.3Cu-12.35Ni-3Co-2Mo钎料的显微组织、熔化特性及相应钎焊γ-TiAl接头的界面显微组织进行了分析,并检测了钎焊接头的抗拉强度。结果表明:快速凝固Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo钎料呈非晶态,其熔化区间比相应晶态的明显窄,且在γ-TiAl表面具有良好的润湿铺展性能。晶态和非晶态2种钎料的钎焊接头均包含界面反应层Ⅰ和中心钎焊层Ⅱ;当钎焊时间为10 min、钎焊温度为925~1050℃时,随钎焊温度的升高,2种钎料的接头的抗拉强度均先增大后减小,且非晶钎料钎焊接头具有更高的抗拉强度。采用非晶钎料经1000℃钎焊10 min获得的接头的抗拉强度最大,为302 MPa。     

基于镀锡银钎料钎焊304不锈钢接头的腐蚀行为

为揭示304不锈钢钎焊接头的腐蚀行为,以BAg50CuZn钎料为基材,采用电镀扩散工艺制备AgCuZnSn钎料,对304不锈钢进行感应钎焊,在60 ℃,3.5% NaCl溶液中评价不锈钢接头的局部腐蚀性,借助扫描电镜对其腐蚀形貌进行分析. 结果表明,经NaCl溶液腐蚀后,钎缝与不锈钢界面出现较长的腐蚀沟;304不锈钢表面腐蚀较严重,存在大范围坑洞、裂纹等缺欠,而钎缝区几乎无腐蚀缺欠,优先被腐蚀的是富铜相. 随着腐蚀时间延长,钎缝和304不锈钢的腐蚀速率均呈现先升高后降低的趋势,钎缝腐蚀速率略低于母材;腐蚀2.5 h后,钎缝区和304不锈钢的平均腐蚀速率分别为0.098和0.104 g/(m2·h).     

锰基钎料钎焊不锈钢接头组织和性能

采用自制BMn50NiCuCrCo钎料真空钎焊OCr13不锈钢,对其钎焊接头的显微组织和室温及高温力学性能进行了研究.结果表明:接头组织由Mn-Ni-Cu-Fe-Cr-Co固溶体组成,其显微硬度明显高于母材;钎缝室温强度可达275.0 MPa,随测试温度升高逐渐降低,在400℃时降至230.5 MPa,测试温度进一步升高,强度明显下降,500℃、600℃分别为164.4 MPa和96.3 MPa.     

TiNiB高温钎料钎焊TiAl基合金接头微观组织

采用电弧熔炼TiNiB合金作为高温钎料对TiAl合金进行钎焊,研究了接头界面组织的形成及其随钎焊温度变化的演化过程.电弧熔炼的TiNiB合金钎料主要由Ti-Ni与TiNi3共晶组织及弥散分布的块状TiB2组成,DTA测试曲线表明钎料的熔点为1 120℃.钎焊过程中,TiAl基体向液态钎料中的溶解量决定了钎焊接头界面组织的形成及其演化过程.随着活性元素Ti和Al向液态钎料溶解量的增加,靠近钎缝侧的TiAl基体发生固态相变转化为β层;钎缝组织演化为Ti-Al-Ni三元化合物,并伴有少量的β相;块状的TiB2在过量活性元素Ti存在的情况下逐渐转变为长条状的TiB相.     

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.     

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。     

硬钎焊温度对Cu-Cr-Zr合金组织和力学性能的影响

Cu-Cr-Zr合金是一种高强高导铜合金,常用于高温、耐磨等复杂环境中关键零部件的制造。以时效硬化后的Cu-1.04Cr-0.16Zr合金为研究对象,采用扫描电镜、拉伸试验机、显微硬度计、体视显微镜研究了硬钎焊温度(600℃～800℃)条件下的Cu-1.04Cr-0.16Zr母材的组织、拉伸性能、显微硬度及断口组织特征,并在此基础上分析了Cu-1.04Cr-0.16Zr合金的高温软化机制。结果表明：Cu-1.04Cr-0.16Zr合金的抗拉强度和显微硬度随钎焊温度的升高而降低,初始抗拉强度为477.32MPa,延伸率为40.13%,显微硬度为151.78HV,当钎焊温度为600℃时,Cu-1.04Cr-0.16Zr合金抗拉强度稍有降低,显微硬度基本不变,表现出良好的抗软化性能;当钎焊温度为650℃时,Cu-1.04Cr-0.16Zr合金开始发生部分再结晶,大等轴晶边界出现一些细小、无畸变的等轴晶粒,晶粒尺寸为2μm～7μm,析出相对晶界的钉扎作用开始减弱,抗拉强度和显微硬度大幅下降;随着钎焊温度的升高,Cu-1.04Cr-0.16Zr合金进一步软化,Cu-1.04Cr-0.16Zr合金内部出现大量的退火栾晶;Cu-1.04Cr-0.16Zr合金在硬钎焊温度条件下均出现颈缩现象,并存在明显的塑性扩展区,随着钎焊温度的升高,断面收缩率逐渐增大,韧窝沿拉伸方向伸展长大,表现出很好的塑性。在满足钎焊接头各项性能的条件下,可采用熔化温度较低的钎焊材料,避免Cu-1.04Cr-0.16Zr合金出现软化现象。     

BAg45 CuZn 钎料表面化学镀锡的研究

在BAg45CuZn钎料表面进行化学镀锡,分析镀液温度、pH值、施镀时间对锡镀层的沉积速率和AgCuZnSn钎料中锡含量的影响规律,确定最佳工艺,并表征锡镀层的表面形貌和AgCuZnSn钎料的润湿性。分析表明:随着温度和pH值升高,镀层沉积速率和AgCuZnSn钎料锡含量均先升高,后降低;随着施镀时间的延长,沉积速率先增大,后快速减小,而AgCuZnSn钎料Sn含量逐渐增大。采用最佳工艺时,沉积速率达到13.6μm/h,锡镀层的表面平整、致密度高,所得钎料的Sn含量为2.45%,与基体BAg45CuZn钎料相比,其润湿性有大幅度提高,铺展性好。     

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。     

Cu含量对Ag-Cu钎料钎焊透氧膜

采用Ag-Cu钎料用于透氧膜与不锈钢支撑体之间的封接,研究了Cu含量对Ag-Cu钎料钎焊透氧膜界面结构的影响。利用SEM对连接界面的显微组织进行观察,并用EDS对界面的相组成进行分析。结果表明:纯Ag与透氧膜陶瓷之间的连接界面无元素互扩散;Ag中少量1at%Cu的添加并未明显改善钎焊连接界面;当Cu含量增加到3.3at%时,在透氧膜一侧生成一层由Cu和Ag扩散所致的厚度约200μm的反应层,反应层的生成表明Ag-3.3Cu钎料与透氧膜之间具有良好的润湿性和界面结合。     

镍基钎料钎焊不锈钢的钎缝组织及工艺的研究

研究了常用镍基钎料BNi-2钎焊1Cr18Nj9Ti不锈钢的钎缝组织特征和相组成以及采用扩散热处理和加压钎焊工艺对钎缝组织的影响,钎缝宽度对接头性能的影响.研究结果表明,采用合适的扩散热处理和加压钎焊工艺可以有效的消除钎缝组织中的脆性化合物相,合适的钎缝宽度可以提高钎焊接头的物理性能.     

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。     

锡元素对925银性能影响的研究

采用含锡量0%~5%的首饰铸造用铜基补口合金制备6种925银,通过对比检测925银流动性、白度、显微硬度、拉伸强度,分析微观组织成分,对比观察抗硫化腐蚀能力。实验结果表明,铜基补口合金中锡元素含量在4%时925银合金拉伸强度最高,锡含量在1%~3%时拉伸强度呈线性增加;随着锡含量提高925银合金流动性提高,显微硬度增加,抗硫化变色性能提升,合金的白度和亮度降低,色差增大;通过微观组织观察,随着锡含量增加在相界面处形成二次析出高锡固溶体组织,影响合金拉伸强度,含锡固溶体组织白度及亮度低于Ag-Cu-Zn固溶体组织。