YG8硬质合金与45钢真空钎焊的研究

以Cu作钎料将YG8硬质合金与45钢进行真空钎焊,实现了高强度钻头连接。借助扫描电镜、X射线能谱分析了其钎焊接头的微观组织形貌和焊接区成分结构,测定了钎焊接头的剪切强度,发现钎料/硬质合金/钢三种材料在该工艺下发生组元间显著的相互扩散,从而实现钎料与钢和硬质合金的高强度结合。     

YG8硬质合金与0Cr13不锈钢的真空钎焊

采用CuMnCo钎料,对YG8硬质合金和0Cr13不锈钢进行真空钎焊工艺研究.铺展试验表明,CuMnCo钎料对两种母材具有良好的润湿性.通过三点弯曲试验、SEM及EDS观察分析,研究了真空钎焊钎焊温度、钎缝间隙对钎缝组织、元素分布及接头力学性能的影响.结果显示:钎焊温度为1070℃,钎缝间隙为0.20mm时得到了具有抗弯强度约为445MPa的最佳钎焊接头,其钎缝中心区组织为均匀的Cu-Mn基固溶体,并在两个界面反应区产生了适量Fe-Co基同溶体.     

5CrMnMo钢与YG8硬质合金的真空钎焊

选用CuMnNi钎料,研究了5CrMnMo钢与YG8硬质合金的真空钎焊工艺.通过DSC确定了钎料的熔化温度范围:通过三点弯曲试验、润湿性试验、金相分析、SEM及EDS等手段探索了钎焊温度和Ni中间夹层厚度对钎焊接头性能的影响.结果表明,添加0.05mmNi中间层在1045℃下钎焊,钎料与母材、中间层结合较好,无裂纹等缺陷,此时接头的强度最高.     

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。     

72Ag—28Cu钎焊TC4的接头组织及强度

在1103K，3min-30min条件下，使用72Ag-28Cu共晶钎料对TC4／TC4进行了钎焊试验。研究表明随钎焊时间增加，钎料中铜原子大量向界面迁移富集，母材Ti原子不断向钎缝溶解，在随后的冷却过程中产生共析转变并形成α—Ti Ti2Cu。试样加载1MPa，钎焊时间3min时接头常温拉伸强度为221MPa，延长钎焊时间接头强度呈增加趋势，30min时母材与钎缝界面模糊，此时强度最高达到373MPa，与不加载相比，强度平均增幅达80MPa左右。     

钛/钢异种金属感应钎焊钎料及其工艺性能的研究

研制了钛/钢异种金属高频感应钎焊用四元合金钎料Ag45CuZn3.5Ni.对所制备的不同Ni含量的系列四元合金钎料进行了熔点测定、润湿性以及工艺性能的对比试验.SEM微观组织分析和力学性能测试结果表明,Ni与Ti的化合有效地阻止了Ti-Fe金属间化合物的产生.Ag45CuZn3.5Ni合金钎料可获得剪切强度相对较高的接头.     

硬质合金与中碳钢的钎焊

为实现中碳钢和硬质合金的高效优质钎焊,以铜钎料和银钎料对其进行了感应钎焊并对焊接结果做一比较,分析了钎焊接头界面组织和焊接前后硬质合金显微硬度变化.结果表明,两种钎料都可以使硬质合金和中碳钢形成良好的钎焊接头,焊缝致密良好、宽度均匀,满足焊接要求.两种焊料的钎焊接头都由钎缝中心区、界面反应扩散区和母材近焊缝一侧的扩散区组成;接头组织靠硬质合金一侧界面平整,钢一侧界面有明显反应过渡层区,而且钎料组分有明显向钢一侧富集的趋势.铜钎料的扩散区相对较窄;银钎料与钢反应扩散区较宽,扩散更充分.维氏硬度测试结果表明,因感应钎焊的淬火效应焊接后硬质合金的显微硬度有显著增加.     

碳含量对WC-8%Co硬质合金/1Cr13不锈钢钎焊接头组织与性能的影响

以Z81作为钎料,对碳的质量分数分别为5.40%、5.45%、5.50%的WC-8%Co硬质合金与1Cr13不锈钢进行高频感应钎焊。通过OM、SEM分析了钎焊接头的微观组织,并对其力学性能进行了分析,同时采用ANSYS对钎焊接头残余应力进行了模拟。研究表明:在焊接过程中,碳含量对钎焊接头微裂纹的产生、接头处硬质合金的硬度、断裂韧性和强度产生影响。当碳的质量分数为5.40%和5.50%时,在硬质合金与焊缝的界面处出现焊接微裂纹;不同碳含量的硬质合金其硬度均随着与焊缝距离的减小而减小;三种碳含量的硬质合金的断裂韧性均在距焊缝300μm处急剧下降,但其中碳的质量分数为5.45%时的硬质合金下降幅度最小且此碳含量下钎焊接头抗弯强度达到最大值458 MPa。通过ANSYS模拟得出硬质合金与钢焊接的残余应力在垂直焊缝方向上呈梯度分布,最大值出现在硬质合金与焊缝界面处。本实验中,硬质合金碳的质量分数为5.45%时具有最佳的焊接性能。     

钎料对YG8合金与低碳钢焊接性能的影响

采用两种铜基钎料HL841(CuZnMnSnNiCo合金)和HL105(CuZnMn合金)对YG8硬质合金和低碳钢进行真空钎焊,并对比研究了焊缝的微观组织、元素扩散情况及接头抗拉强度。研究表明:两种钎料与硬质合金结合处形成互溶区,HL105形成的互溶区宽度大概为1μm,而HL841形成的互溶区宽度约为3μm;HL841钎料中的Co、Ni等元素有利于形成Fe-Co-Ni单相固溶体,同时钎焊过程中钎料中的Co还能缓解硬质合金中粘结相Co的扩散流失。这些原因使得采用HL841焊接的试样的接头力学性能优于HL105。     

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。     

陶瓷/金属钎焊用钎料及其钎焊工艺进展

阐述了陶瓷／金属钎焊用不同温度的活性钎料及以降低焊缝残余应力为中心的钎焊工艺进展;指出：在我国耐高温、抗氧化性优良的高温耐热型活性钎料是重点发展方向;介绍了降低焊缝残余应力的钎焊工艺和焊缝中间添加过渡层的选择原则。     

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。     

C_f/C复合材料铜基活性钎料真空钎焊接头的组织与性能

用铜基活性钎料对Cf/C复合材料进行真空钎焊,并对接头的微观组织、形成机理和接头强度进行研究。结果表明,使用铜基活性钎料可实现Cf/C复合材料的连接,且在实验温度范围内,钎料成分对接头强度具有重要影响。室温下焊接接头的最高剪切强度达21 MPa。     

微量Ti元素的添加对中颗粒WC-8%Co硬质合金微观结构及机械性能的影响

以中颗粒原生WC粉、含有微量Ti元素的电解WC粉末及Co粉为原料,采用粉末冶金的方法分别制备原生WC-8%Co合金及电解WC-8%Co。在原生WC-8%Co中分别添加不同含量的Ti元素来探讨该元素对WC-8%Co合金微观结构与机械性能的影响,其中Ti元素以TiC的形式加入。测量合金的矫顽磁力、密度、硬度、抗弯强度及冲击韧性,使用金相显微镜、扫描电镜及X射线能谱仪对合金的微观结构进行分析。结果表明:电解WC-8%Co的抗弯强度与冲击韧性明显低于原生WC-8%Co合金。添加了微量TiC的所有WC-8%Co合金的硬度均大于原生WC-8%Co合金的硬度,且随着Ti含量的增加,合金的强度与冲击韧性呈现先降低后增加再降低的趋势。在电解WC-8%Co合金及添加TiC的合金中明显发现了第三相,随着TiC含量的增加,合金中的第三相由粗大状逐渐变成较小的近环状,第三相分布更均匀。     

(W,Ti)C的添加对WC-8%Co合金组织和性能的影响

采用粉末冶金的方法制备了不同Ti含量的WC-8%Co硬质合金。研究Ti含量对WC-8%Co硬质合金组织和性能的影响。采用金相显微镜与扫描电镜对合金的微观结构进行分析,并测量合金的物理机械性能。结果表明:随着Ti含量的增加,WC-8%Co合金的密度随之降低,硬度随之增加,矫顽磁力先增加后降低。与添加了(W,Ti)C的WC-8%Co合金相比,未添加(W,Ti)C的WC-8%Co合金具有高的冲击韧性与抗弯强度(50.5 kJ/m~2及3050 MPa)。当Ti含量为0.1%时,合金的冲击韧性与抗弯强度急剧降低,达到0.2%时,明显回升再增加,又有所降低。     

添加Cr及Cr_3C_2对WC-(Co,Ni)硬质合金比饱和磁化强度的影响

本文首先研究了WC-(Co,Ni)硬质合金渗碳时的比饱和磁化强度。然后以此为基础研究了添加Cr及Cr3C2对WC-(Co,Ni)硬质合金的比饱和磁化强度的影响。结果表明:WC-(Co,Ni)硬质合金在Ni/(Co+Ni)质量比不超过0.5时,渗碳时合金的比饱和磁化强度遵从加和原理,相对比饱和磁化强度接近100%。当Ni/(Co+Ni)质量比超过0.5后,渗碳时合金的相对比饱和磁化强度急剧下降,远低于100%。Cr和Cr3C2的添加对WC-(Co,Ni)硬质合金有显著影响,添加Cr和Cr3C2后的WC-(Co,Ni)合金的比饱和磁化强度不再符合原来的加和关系;Cr和Cr3C2的加入,显著减弱了合金的磁性,其程度与Cr在粘结相中的相对含量有关。     

YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊工艺研究

采用自行研制的CuMnNi钎料对YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊工艺进行了研究.通过三点弯曲试验、润湿性试验、扫描电镜及能谱分析等手段探讨了钎焊温度、钎焊问隙大小对钎焊接头组织和性能的影响.结果表明:钎料对两种母材具有良好的润湿性,钎焊温度在950℃、钎缝宽度为O.20mm时,可获得最优钎焊接头,接头抗弯强度达到436 MPa.在钎缝界面区,形成以FeCoNi为基的同溶体.     

铝基活性钎料真空钎焊C_f/C复合材料焊接接头的组织及性能

用铝基活性钎料对C_f/C复合材料进行真空钎焊,并对接头的微观组织、形成机理和接头强度进行了试验研究.结果表明,使用铝基活性钎料可以实现C_f/C复合材料的连接,且在试验温度范围内,接头强度随钎料成分不同而发生变化.电子探针观察表明,钎料与C_f/C复合材料钎焊接头润湿性良好,存在成分偏聚层,这种层状结构对缓和焊接残余应力十分有利.室温下接头最高剪切强度可达16MPa.     

烧结温度对WC-14TiC-8Co超细硬质合金组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备了WC-14TiC-8Co超细硬质合金,研究了不同的烧结温度对WC-14TiC-8Co超细硬质合金组织和性能的影响。结果表明,随着烧结温度从1300℃升高到1410℃,合金的晶粒逐渐长大,合金的密度、抗弯强度随温度上升呈现出持续升高的走势,而硬度表现出先升后降的走势;当烧结温度为1380℃、保温时间为40min时,WC-14TiC-8Co超细硬质合金获得了最佳综合性能,其密度、抗弯强度和硬度值分别达到11.49g·cm~(-3)、1482MPa和92.8HRA,合金的组织为WC+(Ti,W)C+γ+少量η相,升温过程中的缺碳现象是η相形成的主要原因。