Pr对Sn58Bi钎料微观组织和性能的影响

通过在Sn58Bi合金钎料中添加Pr制备了新型无铅钎料,用该钎料进行焊接后,测定了Pr添加量对焊后钎料的晶格变化、润湿性和钎焊接头抗拉强度的影响。XRD衍射结果表明,Pr的添加能够导致钎料晶格畸变。SEM结果表明,微量Pr的添加可以抑制Bi相长大粗化,细化钎料晶粒。润湿性能研究表明,随着Pr量的增加,Sn58Bi 钎料的润湿性有所改善,当添加质量分数为1.5% 的Pr时,钎料的铺展率由81.97%扩大到88.41%,增加了7.86%;钎料力学性能显示,未添加Pr时钎焊接头抗拉强度为7.631 8 MPa,而随着Pr的加入,其抗拉强度增加,当添加质量分数为1.5%的Pr,钎焊接头抗拉强度最大为11.126 3 MPa,提高了45.79%。综合表明,适量Pr的添加可以有效改善Sn58Bi钎料的组织结构、润湿性和抗拉强度。创新点： (1)添加微量稀土元素制备Sn58BiPr无铅焊料。(2)Pr的掺入可使焊料晶格畸变、细化焊料晶粒。(3)添加Pr能有效改善焊料的润湿性和抗拉强度。     

Ag和Zn对Sn58Bi钎料润湿性及焊点组织的影响

采用感应熔炼方法制备钎料,研究了Ag,Zn元素添加对Sn58Bi钎料润湿性与焊点组织的影响,并对时效处理后的焊点界面金属间化合物(Intermetallic compounds,IMCs)的组成及生长规律进行了分析。结果表明,添加的Ag或Zn可与Sn分别生成Ag3Sn,Ag5Zn8,并可显著减少钎料中枝晶含量与细化钎料组织,但不能显著促进Sn58Bi钎料的润湿性。而共同添加的Ag,Zn并不能使得钎料组织发生细化并降低钎料的润湿性。共同添加的Ag和Zn使得焊点界面处形成Cu8Zn5+Ag5Zn8的复合IMCs层,该复合IMCs层可显著的减小IMCs的初始厚度,并降低其生长速度。     

Sn-Ag-Cu无铅钎料粉末与合金的组织及钎焊性能对比

利用自行设计的超音速雾化制粉装置制备了Sn-3Ag-2.8Cu 无铅焊锡粉末,并将不同介质雾化的粉末组织和普通合金组织进行对比,同时选择一种综合性能良好的粉末,将其钎焊性能和普通合金进行对比.结果表明,氮气雾化粉末比空气雾化粉末具有更高的凝固速度;雾化粉末组织更细小,主要由基体上弥散分布的多边形Cu6Sn5 IMC 和粒状Ag3Sn IMC组成;粉末比普通合金与铜基板形成的IMC更不规则,且扩散层与基板的界面更模糊;雾化粉末的蠕变断裂寿命显著高于普通合金.因此,Sn-3Ag-2.8Cu无铅焊锡粉末性能优于普通合金.     

Al_2O_3颗粒对Sn58Bi钎料组织及力学性能的影响

研究了不同Al2O3颗粒添加量对Sn58Bi钎料显微组织、润湿性及力学性能的影响。结果表明,添加Al2O3颗粒的复合钎料组织细小均匀,且添加量为0.5wt%时,细化效果最明显。复合钎料的润湿性随Al2O3颗粒含量的增加呈现先上升后下降的趋势,当Al2O3的添加量为0.5wt%时,复合钎料的铺展系数最大,相比于Sn58Bi钎料,增加幅度为11.69%,润湿性得到明显改善;微型焊点拉伸试验结果表明,添加适量的Al2O3颗粒可以明显提高微焊点的抗拉强度及伸长率,呈现出优异力学性能。     

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。     

Ni泡沫/Sn复合钎料超声波钎焊2024铝合金接头组织及性能研究

采用自制的Ni泡沫/Sn复合钎料片通过超声波钎焊工艺,低温快速制备了Al/Ni泡沫-Sn/Al接头。研究了超声波钎焊时间对铝合金接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,在超声波引起的空化效应和机械摩擦效应联合作用下,促进了润湿铺展和冶金结合;随着钎焊时间的延长,Ni骨架逐渐呈层叠条带状分布,并在其周围生成Ni_3Sn_4层,界面处Al_3Ni相增多并取代Sn/Al界面;接头的抗剪强度先提高后降低,在4 s时达到最高值,约52.34 MPa。     

含碳纳米管的Sn-58Bi钎料的制备及其钎焊性

采用球磨—低温冶炼法制备了不同碳纳米管含量的Sn-58B i-CNTs钎料,借助SEM,EDS和DSC等分析手段研究了碳纳米管在钎料合金中的形态以及碳纳米管对Sn-58B i合金焊点拉脱强度的影响.结果表明,经过钎料低温冶炼后,碳纳米管能够部分加入到Sn-58B i合金中形成复合钎料;Sn-58B i-0.03%CNTs复合钎料在焊盘上的润湿性得到了提高,且微量碳纳米管的加入对钎料熔点的影响不大;碳纳米管在焊点中弥散分布使钎料的组织得到细化,并通过对焊点微观断裂机制的影响,提高焊点的可靠性.     

Ag-Cu-Ti钎料钎焊金刚石的界面微观组织分析

在真空炉中采用Ag-Cu-Ti钎料对金刚石磨粒进行了真空钎焊试验,实现了金刚石与钢基体的高强度连接.采用SEM对金刚石与钎料界面、金刚石表面碳化物形貌进行了观察分析,采用EDS分析了金刚石与钎料界面的成分变化,采用Raman对焊后的金刚石结构进行了分析.结果表明,Ag-Cu-Ti钎料中的Ti元素在界面处发生偏析,并在金刚石表面生成尺寸小于1 μm块状TiC,金刚石在焊接过程的高温中没有发生石墨化,最后在界面上形成了金刚石/TiC/钎料/钢基体的梯度结合层.     

Er对Sn-58Bi钎料合金组织和性能的影响

采用真空熔炼方法制备了不同Er含量的Sn-58Bi钎料合金,研究不同Er添加量对Sn-58Bi钎料合金熔化特性、润湿性、拉伸性能和显微组织的影响。结果表明,Er元素的添加对Sn-58Bi钎料合金的熔点及熔程影响不大。当Er元素的添加量为0.05wt%～0.1wt%时,钎料合金的润湿性提高明显。Er元素添加量为0.1wt%～0.25wt%时,钎料合金的拉伸强度有所提高;钎料合金的伸长率提高明显,合金伸长率可由原15.34%(0wt%Er)提升至50.18%(0.1wt%Er)。添加稀土元素Er,能显著细化Sn-58Bi钎料合金的共晶组织。     

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...     

Ag基与Cu基钎料钎焊硬质合金与钛合金组织及性能对比研究

分别以Ag-Cu-Ti与Cu-Mn-Ni为钎料在不同工艺下进行了Ti6Al4V钛合金与YG8硬质合金的高频感应连接。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)对钎焊界面的显微组织、成分分布进行了考察分析,并检测了接头的抗拉强度。结果表明:采用Ag基钎料时,Ti6Al4V侧界面反应层为Ti(s.s)+Ti_2Cu/Ti_2Cu/Ti_2Cu+TiCu/TiCu/Ti_3Cu_4/TiCu_2+TiCu_4,YG8侧界面反应层为Ti_3Cu_4/TiCu_2+TiCu_4,在钎缝中心形成了韧性较好的Ag(s.s)+TiCu层,接头最高抗拉强度289 MPa;采用Cu基钎料时界面结构为Ti6Al4V/β-Ti/TiCu+Ti_3Cu_4+TiMn+Cu(s.s)/YG8,接头最高抗拉强度206 MPa。通过对比表明Ag基钎料所得到钎缝韧性较好,但反应时间过长易在母材与反应层间形成裂纹;Cu基钎料呈镶嵌结构,钎焊温度过高镶嵌结构破坏,接头性能急剧下降。     

Ni-Mn-Si-Cu-B-Ce钎料钎焊性能的研究

为了满足在990~1010℃温度下钎焊不锈钢的需要,研究了一种Ni-Mn-Si-Cu-B-Ce钎料。对钎料的熔化特性和润湿性、接头组织以及钎焊搭接接头的剪切强度进行了研究。结果表明:微量元素B、Ce元素可使BNi66MnSiCu钎料的熔化温度显著降低,从而满足在990~1010℃温度下钎焊不锈钢,加入微量元素B、Ce元素后使钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢的润湿性影响较小,但钎料的剪切强度提高约133倍,利用Ni-Mn-Si-Cu-B-Ce钎料在钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢后,发生了互扩散效应,钎料与母材之间形成了牢固的扩散层;在Ni-Mn-Si-Cu-B-Ce钎料显微组织中,主要存在Ni基固溶体(溶解有微量的Cu)以及Cu_9Si、MnSi、Mn_6Ni_(16)Si_4等化合物相。     

微量元素Ag及稀土对Sn-58Bi钎料组织和性能的影响

研究了微量元素Ag和稀土(65％Ce+35％La)对Sn-58Bi钎料的微观组织和性能的影响.研究结果表明,添加微量的Ag和稀土对Sn-58Bi的熔化性能影响很小,但是两者都可以细化Sn-58Bi的组织并且可以提高Sn-58Bi焊点的剪切强度,添加稀土元素还可以明显提高Sn-58Bi钎料的塑性.     

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.     

Sn-9Zn-xPr钎料钎焊性能及显微组织

研究了稀土元素Pr的添加量对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,镨的加入不仅改善了钎料的润湿性能和抗氧化性能,而且细化了钎料基体中的富锌相,使得界面组织更为稳定,有利于焊点可靠性的改善;Sn-9Zn无铅钎料中镨的添加量为质量分数0.08%时,钎料的润湿性能最佳,综合性能最好;当镨的添...     

Sn含量对Ag-Cu-In合金钎料加工及钎焊性能的影响

研究了Sn元素对Ag-Cu-In合金钎料加工及钎焊性能的影响。结果表明：Ag-Cu-In合金钎料中加入一定量的可以有效降低钎料的熔化温度,当8%Sn元素加入Ag-Cu-In合金中,其熔化温度降低为575～620 ℃,可以加工为0.10 mm厚的带材,钎焊性能良好;随着合金中Sn元素含量的增加,合金钎料中的脆性相增多、变大,导致合金的加工性能变差,不能成型。     

真空钎焊TiAl基合金用Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo钎料的钎焊性能（英文）

采用非晶和晶态Ti-25Zr-12.5Cu-12.5Ni-3.0Co-2.0Mo(质量分数,%)钎料对Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.15B(摩尔分数,%)合金进行真空钎焊连接,对两种钎料的熔化行为、润湿铺展性、填缝隙能力以及由钎焊TiAl基合金所得的钎焊接头进行详细的研究。结果表明:与晶态钎料相比,非晶钎料具有更窄的熔化温度区间、更低的液相线温度和熔化激活能;同时,非晶钎料在Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.15B合金表面上具有更优异的钎焊性。非晶和晶态两种钎料的钎焊接头均由两侧的界面反应层和中心钎焊层组成,非晶钎料钎焊接头的抗拉强度均高于相同钎焊工艺参数下的晶态钎料钎焊接头的抗拉强度,且在钎焊温度1273K下获得的钎焊接头的抗拉强度达到最大值254 MPa。     

Zn基钎料钎焊烧结NdFeB与DP1180钢接头微观组织及性能

采用Zn-5Sn-2Cu-1.5Bi(ZSCB)钎料实现了烧结NdFeB永磁材料(NdFeB)与DP1180钢的钎焊连接。在惰性气氛控制的高频感应炉中进行钎焊,采用OM、SEM、EDS、微区XRD和NIM-2000H磁性测试仪等手段分析了接头界面的微观组织结构、NdFeB的磁性能和接头剪切强度。结果表明,NdFeB与ZSCB钎料形成Nd-Fe-Zn和Fe-Zn冶金结合,FeZn13和Fe3Zn10相在DP1180钢侧的界面处形成。焊接温度对NdFeB的磁性能影响较小。与传统方法的粘接相比,接头的剪切强度从32.50MPa提高到44.00MPa,提高了35.38%。由于NdFeB和ZSCB钎料之间的热膨胀系数差异很大,在接近NdFeB的反应层处产生较高的残余应力,导致接头从NdFeB界面处断裂。     

PdNi-Cr-V钎料钎焊SiC陶瓷的接头组织及性能

采用座滴法研究了PdNi-Cr-V合金钎料对SiC陶瓷的润湿性.设计的PdNi-(16-22)Cr-(7-21)V-Si-B(质量分数)钎料可用于SiC的连接,使用急冷态箔状钎料,在1190℃/10 min的连接条件下得到的接头室温三点抗弯强度平均值为84.6 MPa.微观分析表明,在靠近SiC的界面反应层中,主要是Pd和Ni优先与SiC反应生成相应的Pd-Si相、Ni-Si相和石墨;离SiC稍远的接头区域,主要是Cr和V与C和Si发生反应,生成Cr(V)-C,Cr(V)-Si,Cr(V)5Si3C等相;钎缝中心区的基体由Pd-Si,Ni-Si和V-Si相组成,其上弥散分布着块状碳化物V2C和Cr23C6.     

航空用银铝多元合金钎料钎焊性能的研究

对自行设计加工的BAgAl合金钎料的熔化特性进行了研究,并对其润湿铺展及漫流性做了相应的试验.用该钎料真空钎焊TCA/TC4,通过金相显微镜,扫描电镜及EDS观察分析,结果表明,该钎料性能优良,在Ti及Ti合金基体上的流动性和润湿性好,钎缝圆角适中,表面光洁致密.微观分析表明,Ag和Al能够扩散到基体金属中,在钎焊界面处形成有一定的塑性的金属间化合物(Ag-Al-Ti),而钎料中的扩散层厚度随温度升高、时间延长而增加,铝可以有效抑制钛合金的溶解.