Ti-Cu电阻钎焊接头微观性能研究

为了克服现阶段电解镍生产过程中钛种板与铜耳铆钉连接的种种缺点,提出了应用电阻钎焊的方法连接钛种板与铜耳.在正交试验设计的参数下,经过多次实验成功实现了较大面积搭接试样的焊接;同时,利用SEM、EPMA等研究TC4与紫铜电阻钎焊接头组织,发现在适当焊接规范接头下,钎料与母材结合良好,钎料中主要金属原子与母材Ti和Cu能相互扩散、浸润,达到了原子间结合,焊缝组织无明显缺陷.     

铝铜异种材料活性软钎焊的界面行为研究

采用Sn Zn Si低熔点合金作钎料,以丁烷火焰作热源,用含氟化氢铵的钎剂辅助润湿,对铝铜异种材料进行软钎焊,得到了润湿良好的钎焊接头。用扫描电镜结合电子探针对接头界面的组织形态和成分分布情况进行研究,得到了钎料及母材元素的扩散迁移情况。钎料中Zn、Si两种元素向母材防锈铝和铜基板迁移量较多,防锈铝中的Mg元素则大量越过钎料层向铜基板一侧快速扩散。在铜侧界面处会有少量扇贝状的Sn-Cu金属间化合物生成。     

Ag95CuNiLi钎料钎焊钛合金与不锈钢异种金属的性能分析Ⅱ.钎焊性分析

制备了Ag95CuNiLi钎料,参照有关的国家标准,评价了钎料的熔化特性、钎料在钛合金和不锈钢上的润湿铺展能力、钎料在钛合金和不锈钢异种金属间的填缝能力,以及钛合金／不锈钢异种金属钎缝的强度。结果表明,该钎料的液相线温度为918℃,对钛合金具有较强的铺展能力,在不锈钢上的铺展性较差,钎料在钛合金和不锈钢异种金属间的漫流距离大于100mm,钛合金／不锈钢异种金属钎缝的抗拉强度达到220MPa。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪和显微硬度计对钛合金／不锈钢钎缝进行了微观分析。结果表明,钎料与母材冶金结合良好,钎缝致密,在不锈钢一侧形成了三层金属间化合物组织,在钛合金一侧形成了共晶组织。     

0.4mm不锈钢单边薄板钎焊工艺及组织分析

采用BNi-2镍基钎料对不锈钢单边薄板(厚度小于0.4 mm)真空钎焊,运用金相分析方法对钎焊接头的微观组织特征进行了研究。试验表明:在真空钎焊过程中,钎料和母材中元素扩散显著;钎缝组织由两部分组成:一部分是接近母材钎缝区一侧的固溶体组织,另一部分是位于中部的化合物相组织。不锈钢单边薄板的焊接接头组织均匀,钎料与母材之间得到了良好的冶金结合,从而得到满足要求的焊接接头。     

钢/铝管磁脉冲辅助半固态钎焊界面行为

结合电磁成形技术和半固态钎焊技术,提出了一种钢/铝管磁脉冲辅助半固态钎焊工艺,利用电磁脉冲产生的洛伦兹力使铝外管高速碰撞半固态钎料,通过半固态钎料中固相颗粒对母材表面径向压缩和轴向剪切作用去除母材表面氧化膜,实现钢铝异种管材的无钎剂钎焊. 在不同工艺参数下进行了钢/铝管磁脉冲半固态钎焊试验,研究了钎焊接头界面元素的扩散行为和金属间化合物的生长机理. 结果表明,焊缝组织主要为α-Al以及富锌相,铝侧界面处的Al₂O₃氧化膜破碎与去除情况良好,钢侧界面处有薄层FeAl₃金属间化合物形成,各部位均获得较好的冶金结合.     

镍对Ag20CuZnSnP钎料铺展润湿性和接头抗剪强度的影响

通过在Ag20CuZnSnP钎料合金的基础上添加不同含量的元素Ni,研究并分析了不同含量的Ni元素对钎料铺展性能和钎焊接头抗剪强度的影响。结果表明,当钎料合金中Ni元素的含量超过2．0％时,钎料在1Cr18Ni9Ti不锈钢上的铺展面积可大大提高;当钎料中Ni元素含量为2．0％时,同种和异种母材钎焊接头的抗剪强度均达到最大值。对钎料微观组织分析表明,在钎料合金中加入元素Ni可以明显细化钎料合金中粗大树枝晶状的锡青铜组织,而元素Ni会夺取金属间化合物Cu3P中的P元素,在钎料中主要以金属间化合物Ni3P的形式存在。     

含钪铝合金的钎焊工艺

探讨了Al-Zn-Mg-Sc-Zr铝合金采用炉中钎焊的可行性。结果表明，通过选用合理的钎料和钎剂组合以及优化试验条件下的钎焊工艺参数，可获得焊缝表面成形良好的钎焊接头。对获得的接头进行力学性能测试，结果表明，文中试验条件下获得的钎焊接头具有相对较高的抗剪强度；金相组织观察显示，钎缝金属组织致密，未发现有气孔、夹渣和微裂纹等焊接缺陷；扫描电镜观察显示接头拉伸断口大部呈韧性断裂机制。钎缝微区成分分析表明钎料与母材之间存在明显的合金元素互扩散，钎缝与母材之间结合良好；X射线衍射相结构分析表明，接头钎缝金属中含有Al，Sc、Al，Zb等组成相，对提高接头抗翦强度具有重要作用。     

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。     

铜/16Mn钢真空钎焊工艺研究

钢与铜的异种金属焊接结构被广泛应用于航空航天、化工、机械、冶金等领域。以Ag-Cu-Zn作为钎料,文中利用真空钎焊工艺焊接纯铜与16Mn钢,采用SEM,能谱仪、万能拉伸试验仪等研究钎焊温度、钎焊时间等工艺参数对钎焊接头界面结构和力学性能的影响规律。研究结果表明,钎料中Ag具有向Cu扩散生长特性;钎料能够润湿铺展母材,钎焊接头为冶金结合;增加钎焊温度和保温时间,钎焊接头界面宽度呈先增加后减小的趋势。最佳钎焊工艺参数:钎焊温度800℃,保温时间40 min。     

Cu基微晶钎料高频钎焊0Cr18Ni9Nb/YG6分析

应用Cu-xSn（X=7,13．5,质量分数％）微晶钎料对0Cr18Ni9Nb不锈钢与YG6硬质合金进行了高频钎焊,分析了钎焊接头的相组成、组织形态和界面元素分布特征,探索了钎料成分和原子互扩散与接头组织之间的相关规律。结果表明,在感应钎焊过程中,Cu基微晶钎料表现出了良好的润湿性和铺展性,液态钎料与母材之间发生了一定程度的原子互扩散,实现了0Cr18Ni9Nb／YG6的焊接。钎接接头组织致密均匀,无夹渣和气孔缺陷产生。0Cr18Ni9Nb／Cu-xSn／YG6钎缝组织由α-Cu固溶体和少量金属间化合物组成,钎料中锡含量的增加使钎缝化合物数量有所增加。近界面母材组织无明显粗化现象。     

Cu基微晶钎不料高频钎焊OCr18Ni9Nb/YG6分析

应用Cu-xSn(x=7,13.5,质量分数%)微晶钎料对OCr18Ni9Nb不锈钢与YG6硬质合金进行了高频钎焊,分析了钎焊接头的相组成、组织形态和界面元素分布特征,探索了钎料成分和原子互扩散与接头组织之间的相关规律.结果表明,在感应钎焊过程中,Cu基微晶钎料表现出了良好的润湿性和铺展性,液态钎料与母材之间发生了一定程度的原子互扩散,实现了OCr18Ni9Nb/YG6的焊接.钎接接头组织致密均匀,无夹渣和气孔缺陷产生.Ocr18Ni9Nb/Cu-xSn/YG6钎缝组织由β-Cu固溶体和少量金属间化合物组成,钎料中锡含量的增加使钎缝化合物数量有所增加.近界面母材组织无明显粗化现象.     

LF6铝合金散热器振动钎焊润湿界面微观组织特征

研究了LF6铝合金散热器模拟件非真空条件下的振动钎焊,重点考查了振动作用对钎料润湿性的影响和钎缝结合界面的微观组织特征。结果表明,采用2s的超声波振动可有效去除钎料/母材界面的氧化膜,实现二者良好的润湿结合。盖板涂覆钎料时钎料中残留的缩孔、氧化膜夹杂是引起钎缝缺陷的主要原因。振动钎焊可成功实现翅片与盖板的组合焊接,钎缝成形良好,为铝合金板式散热器的焊接提供了一条新途径。     

Ga和Ce复合添加对低银无镉钎料组织及性能的影响

通过向Ag17CuZnSn钎料中复合添加微量的Ga元素和稀土元素Ce,研究了Ga和Ce元素的复合添加对低银无镉钎料组织及焊接性能的影响。采用火焰钎焊方法得到黄铜与不锈钢异种金属钎焊接头。试验表明,随着Ga和Ce元素的添加低银钎料的固液相线温度不断下降。当Ga和Ce含量分别为2%和0.15%时,钎料在母材表面的铺展面达到最大值。Ga和Ce元素的复合添加对低银钎料中的CuZn化合物相有明显的细化作用,黄铜与不锈钢钎焊接头的抗剪强度最大值为378.6 MPa。在钎焊过程中,钎缝与不锈钢母材之间发生了明显的元素扩散,Ga元素的扩散率大于其他元素。同时当低银钎料中的Ce元素含量大于0.3%时,钎料组织中出现了新生成的块状的稀土相。     

Ga和Ce复合添加对低银无镉钎料组织及性能的影响（英文）

通过向Ag17CuZnSn钎料中复合添加微量的Ga和稀土元素Ce,研究了Ga和Ce元素的复合添加对低银无镉钎料组织及焊接性能的影响。采用火焰钎焊方法得到黄铜与不锈钢异种金属钎焊接头。试验表明,随着Ga和Ce元素的添加低银钎料的固液相线温度不断下降。当Ga和Ce含量分别为2%和0.15%(质量分数)时,钎料在母材表面的铺展面达到最大值。Ga和Ce元素的复合添加对低银钎料中的CuZ n化合物相有明显的细化作用,黄铜与不锈钢钎焊接头的抗剪强度最大值为378.6 MPa。在钎焊过程中,钎缝与不锈钢母材之间发生了明显的元素扩散,Ga元素的扩散率大于其他元素。同时当低银钎料中的Ce元素含量大于0.3%时,钎料组织中出现了新生成的块状稀土相。     

GH4738/GH3536异种高温合金钎焊接头的组织与性能

采用BNi-2镍基钎料对GH4738和GH3536异种高温合金在1 040℃×10 min条件下进行真空钎焊,通过扫描电子显微镜和能谱仪分析了钎焊接头的微观组织及物相组成,并测试了钎焊接头的高温强度。结果表明,钎缝与母材界面结合良好,且钎缝组织致密。在钎焊接头观察到3个特征组织区域,分别为元素扩散区、等温凝固区和非等温凝固区。等温凝固区由镍基固溶体组成,而非等温凝固区除了镍基固溶体外,还存在大量的Ni3Si相及少量的富含Cr,Mo的硼化物。在730℃高温条件下,钎焊接头抗拉强度为259 MPa。在拉伸过程中,钎焊接头沿非等温凝固区开裂,而Ni3Si及硼化物等脆性相内部形成的微裂纹促进了钎焊接头的断裂。     

TIG钎焊铜-铝异种金属接头的组织和力学性能

本文研究了Zn-5wt%Al药芯焊丝氩弧(TIG)钎焊纯铜和纯铝搭接接头的组织结构及力学性能。在其他工艺参数不变的条件下,分析了不同TIG电流对钎料润湿角、钎缝组织和接头力学性能的影响。结果表明,随着TIG电流的增大,钎料与两侧母材的润湿角均减小,界面扩散和反应增强。TIG电流为70 A的钎焊接头力学性能最佳,平均拉剪强度超过90 MPa,约为工业纯铝板抗拉强度的75%;钎料与母材结合良好,钎缝的组织以Zn-Al共晶为主,未见显著的金属间化合物生成,钎缝两侧的Cu、Al界面上均有一层3～4μm厚的富Zn扩散层。     

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。     

超声辅助电阻钎焊6063铝合金接头显微组织的演变

近年来,由于超声波独特的理化效应,在焊接过程中被广泛采用,在电阻钎焊过程中施加超声波能获得优质接头,但对于其机理还鲜有研究。本研究采用超声辅助电阻钎焊方法实现Zn-2Al钎料与6063铝合金的连接,研究了声场及电场对接头微观组织演变的影响。结果表明,钎焊过程中施加超声振动能够有效促进钎料与母材形成有效连接,减少缺陷从而形成良好冶金性结合的钎焊接头,且钎缝层微观组织更加均匀细小。另外,超声功率和电流强度均对钎焊过程的溶蚀有显著影响,随着超声功率,母材的溶蚀加剧,钎缝中Al含量增加,共析α-Al相增多;而随着电流的增大,初晶α-Al相增多。     

锌基合金感应钎焊工艺的研究

采用感应钎焊对锌基合金进行焊接,通过SEM和EDS等分析手段,研究了锌基合金感应钎焊接头的微观组织和化学成分。结果表明:选用合适的钎料、钎剂,通过感应钎焊焊接锌基合金,能够在焊缝结合区得到均匀的等轴晶组织,并且发生了钎料和母材的相互溶解扩散,从而得到了良好的焊接接头。     

铝/铝钎焊用自钎剂铝钎料的研究

采用国内外两种自钎剂铝钎料以及4047钎料对铝-铝金属进行感应钎焊试验,对三种钎料的铺展润湿性、腐蚀电位以及钎焊接头的力学性能、显微组织、耐蚀性进行了研究。研究结果表明:自钎剂铝钎料与4047钎料对母材铝具有良好的流动性,铺展面积均达到300 mm~2以上;自钎剂铝钎料的自腐蚀电位与耐蚀性均小于4047钎料。钎焊接头经拉伸、爆破后的断裂与破裂位置均处于母材处,其力学性能完全符合冰箱制冷管路的要求;钎缝处钎料扩散充分,钎缝中心主要是由灰白色α-Al固熔体以及树枝状或针状Si相组成。