急冷型SnAgCu系钎料合金钎焊工艺及接头性能研究

制备了急冷型SnAgCu系钎料合金,在对其进行熔化特性测定和钎焊工艺试验后,对钎焊接头的力学性能和显微组织进行了测试分析,结果表明:所制备钎料合金的熔化特性满足要求;钎焊温度和钎焊时间对接头的剪切强度有较大影响,工艺参数为275℃×4.5min时,接头强度最高;在钎焊过程中形成的金属间化合物沿界面分布不均匀,且向钎焊缝中生长.     

基于CuMnCo钎料的YG6C硬质合金与16Mn钢的真空钎焊工艺研究

采用CuMnCo钎料对YG6C硬质合金与16Mn钢的真空钎焊工艺进行研究。通过三点弯曲试验、光学显微镜观察、扫描电镜及能谱分析等手段研究了真空度、钎焊温度和钎缝间隙对钎焊接头组织和性能的影响。结果表明,钎缝中心区为Cu-Mn基固溶体,两侧界面反应区为Fe-Co基固溶体。真空度、钎焊温度和钎缝间隙对钎焊接头的组织和性能有明显影响。高真空条件下钎焊接头的抗弯强度高于中真空条件下钎焊接头抗弯强度。钎焊温度为1095℃时,钎焊接头的抗弯强度最高。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。在高真空以及钎焊温度1095℃、间隙为0.2 mm时,钎焊接头的抗弯强度最高。间隙过小时,钎缝中夹杂物较多,接头强度较低;间隙过大时,Fe、Co原子难以通过长程扩散越过钎缝,冶金作用较弱,接头强度也较低。     

铝及铝合金钎焊用硬钎料的研究现状与展望

铝及铝合金以其优良的特性,在当代工业材料中占有越来越重要的地位。钎焊作为一种可靠连接铝及铝合金结构件的连接方法而被广泛应用。铝及铝合金钎焊用硬钎料的开发一直是国内外学者争相研究的热点,然而,钎料合金熔化温度高、加工成形性差、钎焊接头强度低等因素严重制约着钎料合金的开发应用,实现商业化的钎料甚少。添加合金元素能够降低钎料熔化温度,改善钎料显微组织和性能,这对铝钎焊用硬钎料的发展是一个行之有效的方法。结合国内外对铝及铝合金钎焊用硬钎料的最新研究成果,全面阐述合金元素的添加对钎料熔化温度、加工成形性及钎焊接头组织性能的影响,指明铝及其合金钎焊用硬钎料目前研究中存在的问题及今后的研究方向。     

钨-石墨高温钎焊接头再熔化温度的研究

本文对钨—石墨高温钎焊接头的再熔化温度进行了研究.如用钛基钎料(Ti-10Ta)在真空中钎焊的温度为1600-1900℃.钎焊接头的再熔化温度达2500-3000℃。文章讨论了钎焊时间、钎焊温度、钎焊间隙及焊后扩散处理对钎焊接头再熔化温度的影响。结果表明,扩散处理及钎焊间隙对钎焊接头的再熔化温度有强烈的影响。文章还重点讨论了获得高的再熔化温度的钎焊接头的机理。研究表明,钎焊时,发生了钛与石墨的反应,形成了高熔点的TiC相;同时,钎焊接头中的其余成分也发生了变化,已不同于原始的钎料成分:钨溶解到钎焊接头中;钽含量有所提高等等。从而,钎焊接头的成分就由高熔点的TiC相和Ti-Ta-W难熔合金所组成。这样,在相应工艺的配合下,可得到高的再熔化温度(2500-3000℃)。     

两种钎料对不锈钢钎焊接头组织和力学性能的影响

采用四号锰基钎料真空钎焊2Cr13不锈钢,研究了钎焊温度对其接头组织和室温及高温剪切强度的影响,并与Ni-Cr-P钎料钎焊不锈钢接头进行了对比.结果表明:四号锰基钎料钎焊接头组织由Mn-Ni基的单相Mn-Ni-Cu-Fe-Cr-Co固溶体组成,接头室温剪切强度随着钎焊温度的升高逐渐增加;Ni-Cr-P钎料钎焊接头组织由Ni-Fe基固溶体和Ni(Cr,Fe)-P化合物组成,接头室温剪切强度低于四号锰基钎料钎焊接头的室温剪切强度.当测试温度超过500℃时,Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度降低幅度不大,四号锰基钎料钎焊接头降低明显,但仍高于Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度.     

Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金接头组织与性能分析

采用新型Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金,对钎料及钎焊接头的组织和性能进行了分析,并与Al-Si-Zn和Al-Si-Ge钎料进行了对比. 结果表明,Al-Si-Ge钎料熔点较低,但高的Ge元素含量促使钎缝中形成粗大的脆性初生GeSi相,恶化了钎焊接头组织和性能;Al-Si-Zn钎料由于Zn元素含量较高,引起钎缝中Si元素偏析聚集为大片状,严重影响钎焊接头的力学性能;向Al-Si共晶中添加适量的Ge和Zn元素,维持了较低的钎料熔化温度,同时细化了钎料合金的显微组织,脆性初生GeSi相和片状硅相消失,细小分散的锗,硅固溶体相均匀分布在α-Al基体中. 采用Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金,钎焊接头抗剪强度最大.     

奥氏体不锈钢与纯铜的真空钎焊工艺研究

采用BAg72Cu共晶钎料对奥氏体不锈钢与纯铜的真空钎焊工艺进行研究.通过剪切试验、光学显微镜观察、扫描电镜及能谱分析等手段研究了钎焊温度和保温时间对钎焊接头组织和性能的影响.试验表明,钎缝中心区为AgCu共晶组织,两侧界面反应区为铜基固溶体,钎焊温度对钎焊接头的组织和性能影响明显,而保温时间对其影响不明显.当钎焊温度865℃、保温时间10min时,剪切强度最高,达到160 MPa.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,钎料流淌较多,接头强度也较低.以865℃为钎焊温度,改变保温时间,在10～45 min保温时间内接头的剪切强度变化不大.     

铜基钎料的研究进展及应用

随着钎焊技术的发展,各种合金钎料也应运而生.与银基钎料相比,铜基钎料具有强度高、成本较低、钎焊性能好、硬度适中、钎焊接头性能好、钎料流动性较好等优点,可以广泛应用于航空航天、机械制造、能源及石化工业等领域,满足了绿色环保要求并增加经济效益,受到国内外学者和研究人员的高度重视.但铜的熔化温度过高,通常采用合金化手段即添加...     

CuAgNi钎料钎焊钨基粉末合金接头高温行为的研究

采用OM、SEM和XRD观察了CuAgNi钎料及其钎焊钨基粉末合金接头的微观组织,对比研究了CuAg和CuAgNi钎料钎焊钨基粉末合金接头的高温剪切强度,进一步分析了CuAgNi钎料钎焊接头的热疲劳性能。研究表明：Ni对钎焊接头室温和高温下的剪切强度均有促进作用;接近室温(50℃)时,钎焊接头剪切强度为214.7MPa,比不添加Ni时增加了32.37%;400℃时,剪切强度为121.9MPa,比未添加Ni时增加了91.67%;且当温度超过300℃时,结合界面的氧化使接头的结合强度急剧下降。热疲劳试验中,随着热循环次数的增加,裂纹在α-Ag和β-Cu结合处萌生后逐步扩展,使接头剪切强度逐步降低。     

铝合金钎焊用无铅无镉软钎料的研究进展

介绍了国内外铝合金钎焊用无铅无镉软钎料主要是Zn基和Sn基钎料的研究进展,分析了不同合金元素对钎料的显微组织、熔化温度、润湿铺展性、抗氧化性,钎焊接头的耐腐蚀性和强度等性能的影响,为今后铝合金钎焊用无铅无镉软钎料的研究提供参考。     

钎焊过程原位合成高强度银钎料

AgCuZnSn合金具备高强度、成分无害化的优势,在绿色制造中应用前景广阔,但Sn元素的加入导致的成形性能下降,限制了其使用. 为克服该不足,设计了一种使用AgCuZn/ZnCuAgSn/AgCuZn复合焊片在钎焊过程中原位合成AgCuZnSn高强钎料的方法,采用的复合钎焊片外层为AgCuZn低熔合金,内层为ZnCuAgSn合金,二者熔点接近且内层合金低于合成后钎料熔点,复合钎料的加工性优于同成分的AgCuZnSn钎料. 使用复合钎焊片进行了感应钎焊不锈钢试验. 结果表明,钎焊过程中两种合金几乎同时熔化,经瞬间保温后可充分熔合,获得高强度钎缝,采用该工艺获得的接头强度高于常规钎焊连接强度.     

基于银合金先导润湿的铜磷钎料钎焊钢分析

基于低熔点合金先导润湿的原理,设计制备了一种表面覆盖低熔点银合金层的新型铜磷焊片.采用该焊片钎焊45碳钢,分析了界面反应机理及钎焊接头性能,并和使用普通铜磷焊片钎焊的碳钢接头进行了对比.结果表明,表面覆盖的低熔点银合金早于铜磷合金熔化润湿碳钢基体,并形成反应层,铜磷钎料熔化后与银合金层反应熔合,冷却后形成良好的冶金连接;与使用铜磷钎料直接钎焊的接头相比,银合金先导润湿钎焊的铜磷/碳钢界面化合物层厚度明显减小,抗剪强度超过160 MPa,断裂发生在靠近连接界面的钎焊材料内部,接头强韧性显著改善.     

PCD用钎料及钎焊工艺的研究

PCD的广泛应用给钎焊技术提出了更高的技术要求，常规钎料已不能满足高疲劳，高温抗剪的要求，根据Ag,Cu,Zn,Cd,Ni,Co,Mn等元素在钎料中的作用和特点，进行分析和选择从而配制了十几种牌号的钎料，并对其熔点，强度，钎焊工艺进行了研究，研制出一系列新型的银基钎料，研究和使用结果表明，研制的系列钎料分别适宜不同工作条件下的PCD工具的钎焊。     

Development of Ag based brazing filler metal with low melting point

Abstract

This study was carried out to develop cadmium free silver based brazing filler metals that meet the following requirements. First, they have to have a melting point lower than that of BAg-1 brazing filler metal. Second, they have to have not only good wetting characteristics and the ability to produce a sound joint with excellent mechanical properties but also plastic formability. Using the calculated phase diagrams on Ag–Cu–Zn–Sn quaternary system alloys, the authors selected several alloys with a possibility of meeting the above requirements. The melting point and other properties, such as hardness and brazeability of the selected alloys, were evaluated. As a result, the authors successfully developed silver based brazing filler metals that have a low melting point below ～600°C and meet the above requirements by adding a small amount of indium as an alloying element into the Ag–Cu–Zn–Sn quaternary system alloy. The newly developed brazing filler metals are slightly inferior in wetting characteristics to BAg-1; however, the brazing filler metal containing ～3 mass-% indium element showed wetting characteristics comparable to those of BAg-1. Furthermore, the new brazing filler metals could produce joints with a high tensile strength equivalent to ～83% of that of a joint brazed using BAg-1.     

Ag-Cu-Ti合金制备技术及钎焊应用综述

介绍了Ag-Cu-Ti活性钎料的主要制备方法,常用的Ag-Cu-Ti活性钎料及熔化温度,Ag-Cu-Ti钎料钎焊各种陶瓷与陶瓷或陶瓷与金属,Ag-Cu-Ti活性钎料钎焊金刚石、石墨、玻璃、立方氮化硼、复合材料的应用研究进展及Ag-Cu-Ti活性钎料的改性研究。     

Sn改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的微观组织和力学性能

采用自制Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料钎焊TA2钛合金,研究了不同Sn元素含量改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的熔化特性、微观组织及物相、润湿及熔蚀性、接头拉伸强度。研究表明,Sn含量增加,Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料固、液相线温度基本升高,但温度差值基本变窄,可更好地抑制钎焊界面脆性化合物形成。Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料组织由Ti、Zr基体和晶体相构成,Sn倾向与Ti、Zr结合形成Ti₂Sn₃、Ti₆Sn₅、Zr₅Sn₃等低熔点共晶相。Sn≤1.5%时,随Sn含量增加,钎料对TA2钛合金的润湿性逐渐变差;继续增加Sn,钎料润湿性改善,添加5%Sn的钎料对基体润湿最佳。添加5%Sn并降低Cu、Ni总量的改性钎料对TA2钛合金熔蚀减弱。相同钎焊工艺下,添加5%Sn接头的强度和塑性均有提升。钎焊温度升高,Ti-Zr-Cu-Ni钎料产生更多强化物相,致接头强度大幅提升,而Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料产生的含Sn物相强化作用对接头强度提升有限;相...     

快速凝固Al-Si-Cu基钎料的性能

利用单辊急冷设备，制得了厚度为70～100μm的三种Al-Si-Cu薄带钎料。根据DTA测定结果，该快冷钎料液相线降低3～5℃。快冷钎料与普通钎料的润湿性和接头抗拉强度测定结果表明，快冷钎料润湿系数提高20％，抗拉强度提高30％。分析钉料和钎焊接头的微观组织可以发现，快冷钎料晶粒尺寸在0．6μm以下，元素分布均匀，在钎焊过程中与母材扩散性能好，有利于提高润湿性和接头抗拉强度。采用快速凝固制备薄带钎料，不仅工艺简单，且可获得性能更优良的钎料，并可用于开发新颖钎料。     

Microstructure and Mechanical Properties of 6063 Aluminum Alloy Brazed Joints with Al-Si-Cu-Ni-RE Filler Metal

A new low melting point filler metal, Al-Si-Cu-Ni-RE, was developed for the furnace brazing of aluminum alloy 6063. Flux-assisted brazing was conducted at 560 °C using the new filler metal and AlF₃-CsF-KF flux. Microstructure of the brazed joints were studied by means of SEM, TEM, and EDS. Shear strength and micro-Vickers hardness of joints had been tested. Results show that sound joints could be obtained with the filler metal and the flux. Microstructure characterization of the brazed joint shows dendritic CuAl₂ phase was distributed evenly and Si-phase was spheroidized and refined, which was embedded in CuAl₂ dendrites with modification of rare-earth element. Shear strength test results show that the joints with Al-Si-Cu-Ni-RE filler metal achieved average shear strength of 62.5 MPa, 14.5% more than the shear strength of brazed joints with Chinese HL401 filler metal. The micro-Vickers hardness of joint after T6 treatment is about 83 HV. The hardness of the joints after just brazing and after solution treatment was higher than the hardness of the base metal.     

Ni元素含量对BiSbSnxNi钎料润湿性能和抗剪强度影响

研制开发高温无铅软钎料一直是钎焊领域一大难题.熔点为270℃左右的Bi5Sb8Sn钎料因润湿性能和抗剪强度达不到要求而受到限制.通过在Bi5Sb8Sn中添加不同含量Ni元素形成新型BiSbSnNi四元合金,来改善Bi5Sb8Sn合金的润湿性能和力学性能.结果表明,尽管Ni元素的添加使BiSbSnxNi钎料合金铺展面积均较基体钎料差.但Ni元素的最佳添加量为2%时,可以改善钎料中金属间化合物的生成,能够增大钎料的铺展面积.当Ni元素含量为3%时,钎料合金的抗剪强度最高.在Ni元素含量为4%时,IMC厚度明显增加,且出现条状的富铋相,对钎料焊接接头的抗剪强度产生不利影响.     

快速凝固Al-Si基粉末钎料的研制

设计了系列铝硅基合金钎料，采用超音速气体雾化技术制备了钎料粉末。系统地研究了快凝钎料微观组织和焊接性能，优化出一种具有较高综合性能的钎料合金Al-10Si-5Cu-5Zn-0、3RE。研究表明：Al-10Si-5Cu-5Zn-0．3RE快凝粉末钎料的平均直径为0、11mm，组织细小，焊接强度达到了95．8MPa。Zn元素使快凝钎料的熔点显著降低，稀土元素明显改善钎料的润湿性。