热处理工艺对截齿钎焊接头强度的影响

为获得采煤机用截齿钎焊接头的优良性能，作者研究了钎焊后热处理工艺参数对钎缝抗剪强度的影响。试验表明，高温区停留时间在保证钎焊时钎料充分熔化的前提下越短越好；冷却速度对接头的强度有较大影响，一般情况下，钎焊后由880℃冷却到200℃的时间应控制在5～20min之间；回火温度在350～450℃之间抗剪强度有低谷区。截齿钎焊采用HL105钎料，配以合适的钎剂能获得较理想的接头性能。     

热处理工艺截齿钎焊接头强度的影响

为获得采煤机用截齿钎焊接头的优良性能，作者研究了钎焊后热处理工艺参数对钎缝抗剪强度的影响。试验表明，高温区等停留时间在保证钎焊时钎料充分熔化的前提下越短越好；冷却速度对接头的强度有较大影响，一般情况下，钎焊后由８８０℃冷却到２００℃的时间应控制在５～２０ｍｉｎ之间；回火温度在３５０～４５０℃之间抗剪强度有低谷区。截齿钎焊采用ＨＬ１０５钎焊，配以合适的钎剂能获得较理想的接头性能。     

Al-Si-Cu-Zn急冷钎料钎焊铝及铝合金的界面结构及强度

采用Al70Si7.5Cu20Zn2.5和Al65Si10Cu20Zn5两种急冷钎料钎焊L2纯铝和6063铝合金,研究钎焊接头的界面微观结构和力学性能.结果表明,急冷钎料钎焊接头由母材、界面区和钎缝中心组成.界面区为αAl固溶体,钎缝中心组织为αAl固溶体 θ(Al2Cu)相 Si相.采用Al65Si10Cu20Zn5急冷钎料钎焊的接头抗剪强度均高于Al70Si-7.5Cu20Zn2.5急冷钎料钎焊的接头强度;匹配氯化物钎剂钎焊的接头强度均高于氟化物钎剂.在相同的工艺条件下,采用急冷钎料钎焊的L2纯铝接头,其抗剪强度都明显高于相应的常规钎料,其增加值在40%左右.     

真空热处理对BCu35NiMnCoSi铜基钎料组织和硬度的影响

对BCu35NiMnCoSi铜基钎料进行不同工艺的真空热处理,并通过与传统空气炉热处理工艺对比,研究了真空热处理对其组织性能的影响。结果表明,BCu35NiMnCoSi钎料经真空热处理后的显微组织、硬度与传统空气炉处理基本一致。真空热处理工艺对BCu35NiMnCoSi钎料化学成分无影响,部分元素表面贫化是由于原材料贫化造成的。随加热温度升高、保温时间延长,钎料显微硬度降低。BCu35NiMnCoSi钎料优化的真空热处理工艺参数范围为870～880℃、15～25 min和890℃、15～20 min,在此参数下真空热处理BCu35NiMnCoSi钎料条,钎焊不锈钢导管焊缝无钎料瘤、气孔、烧穿及基体熔蚀等缺陷,导管气密性良好,满足使用要求。     

Ni含量对In-48Sn钎料焊点显微组织和剪切性能的影响

研究了Ni含量对In-48Sn钎料焊点的显微组织与剪切性能的影响。结果表明,Ni颗粒可抑制界面IMC的生长,细化焊缝组织,随着Ni含量的增加,界面IMC的厚度由4.01μm逐渐减小到2.83μm,In48Sn-45Ni复合钎料焊点组织最为细小;Ni颗粒可提高In-48Sn钎料焊点的抗剪强度,复合钎料焊点的抗剪强度随Ni含量的增加呈先上升后下降的趋势。当Ni的质量分数为45%时,由于Ni颗粒对位错的阻碍、对组织的细化并且界面IMC达到合适厚度,抗剪强度达到峰值9.76 MPa。     

中间层厚度对复合钎料钎焊接头强度的影响

采用中间层Cu合金厚度不同的3种CT861复合钎料钎焊低碳钢,研究不同钎料钎焊接头的组织和强度。结果表明:中间层Cu合金厚度不同,复合钎料钎焊低碳钢接头抗剪强度不同,抗剪强度随中间层厚度增加而降低。中间层Cu合金厚度为0.075 mm时复合钎料钎焊接头抗剪强度为214 MPa,Cu合金厚度为0.1 mm时复合钎料钎焊接头抗剪强度为170 MPa,Cu合金厚度为0.15 mm时复合钎料钎焊接头抗剪强度为137 MPa。可根据强度需要,选用不同厚度中间层的CT861复合钎料。     

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.     

新型矿用截齿水溶性铜焊剂的研制和接头性能研究

矿用截齿主要用于矿山采煤、巷道掘进等基础挖掘,因此截齿的性能好坏直接影响了采煤能力的发挥、掘进效率和工具的使用寿命。实验以HL105铜焊片为钎料,自制水溶性铜钎焊钎剂代替传统的脱水硼砂,采用炉中钎焊的方法将截齿齿体和硬质合金齿头连接起来。结果表明:研制的新型水溶性铜钎剂可以使钎料完全填充间隙,钎缝充盈度最高,焊接接头强度和韧性得到很大提高,达到截齿抗剪强度的优等水平。     

Al-Si-Cu-Ge钎料性能的研究

通过熔炼方法制备了一系列不同Ge含量的低熔点的Al-Si-Cu-Ge钎料.利用示差扫描量热仪(DSC)对钎料的熔化区间及显微组织进行分析和判定;研究上述钎料的铺展性能并通过感应钎焊方法实现2A12的焊接;通过接头抗剪强度评价钎料的力学性能.结果表明,加入Cu、Ge能够显著降低钎料熔点;能够与AI形成化合物,从而降低表面张力,极大地改善钎料的润湿性能;但随着Ge含量的增加,由于焊缝中脆性相的增加,导致焊后接头抗剪强度下降.     

LTCC电路基板大面积钎焊接头强度特性和失效分析

采用钎焊工艺对LTCC电路基板与封装载体进行互联,针对大尺寸LTCC电路基板与封装载体钎焊接头的强度特性和失效特征进行了分析。结果表明,LTCC电路基板(焊盘为Au/Pt/Pd)与载体(表面镀层Au 0.5 μm)采用Sn63Pb37共晶钎料大面积钎焊后接头的抗剪强度平均值为28.21 MPa,而异常试样的抗剪强度只有平均值的30%。LTCC焊盘较为疏松,内部密布贯穿孔洞,钎焊后锡铅钎料中的Sn元素通过孔洞进入到LTCC焊盘内部,且部分到达LTCC焊盘与LTCC电路基板的界面部位,并在LTCC焊盘内部形成了大面积的非枝晶状的金锡合金AuSn4。抗剪强度异常试样LTCC焊盘与LTCC电路基板的烧结结合强度相较正常试样低,是导致界面失效、钎焊接头抗剪强度降低的主要原因。     

采煤机截齿钎焊工艺的研究

研究了３５ＣｒＭｎＳｉ钢和ＹＧ１３Ｃ硬质合金钎焊工艺，分析了影响钎焊强度的各种因素。实验结果表明，在硼砂中添加适量的硼酸可使钎焊强度提高；适当地控制钎加热温度，插接装配间隙及延长回火后随炉冷却时间皆有利于钎焊强度的提高。     

硬质合金钎焊技术的现状与发展

本文综合评述了氧-乙炔火焰钎焊、高频感应钎焊、真空钎焊、摩擦焊、电子束焊、扩散焊、激光焊等方法在硬质合金与钢钎焊中的研究与应用现状,分析了钎焊工艺、钎料、钎剂及补偿片对钎焊质量的因素的影响,以及钎焊过程中所存在的问题,包括钎焊裂纹、残余应力、润湿性不够、气孔、夹渣及氧化、焊缝区组织脆化等。分析认为,不同的方法钎焊硬质合金与钢都有各自的优点和不足,但硬质合金与钢钎焊存在的问题也很多。大多数硬质合金与钢钎焊的研究均是通过调整钎焊工艺参数以及通过研制新的钎焊材料来改善钎焊质量,部分是通过钎焊后热处理工艺来提高钎焊质量。传统的氧-乙炔火焰钎焊、高频感应钎焊、等方法获得的钎焊接头刚性不足,新型扩散焊、激光焊、摩擦焊、电子束焊等钎焊工艺适应性较差,进入规模化生产应用还需要进一步地发展和改进。     

高强韧CuZnNiMn纽扣钎料钎焊截齿接头组织与性能

针对采煤、掘进机械用截齿,采用短流程方式制备了Cu-Zn-Ni-Mn纽扣型钎料.使用制备的纽扣型钎料,采用高频感应方式完成了实际产品的焊接.焊后分别对焊接接头的宏观形貌、剪切性能、剪切断口形貌、钎焊界面组织及成分进行分析.结果表明,制备的纽扣型钎料能够良好的润湿钢基体和硬质合金,钎焊填缝率达到100%;钎焊接头剪切强度260 MPa以上,剪切形貌为典型的韧窝状韧性断裂.在钢基体-钎料侧,Fe原子与Co原子出现长程扩散,形成Fe基固溶体和Fe-Co-Ni单相固溶体,钎料-硬质合金侧界面的强度依靠钎料向硬质合金内部的扩散与Co元素的固溶获得.     

BNi-2钎焊1Cr18Ni9Ti工艺的研究

采用钎焊接头楔形间隙图,对BNi-2钎料钎焊1Cr18Ni9Ti的最大钎焊间隙进行分析,考察BNi-2钎料钎焊1Cr18Ni9Ti的钎焊工艺及钎焊后扩散热处理工艺对最大钎焊间隙的影响。实验结果得出,BNi-2钎焊1Cr18Ni9Ti的最佳钎焊温度为1150℃,保温时间为55min;钎焊后合适的扩散热处理温度为：1000℃,保温时间为60～90min。     

Ag37.5Cu48.8Zn5.5Mn8.2钎焊Cu3Ag0.5Zr合金接头组织和性能研究

制造氢氧催化燃烧换热器所用材料逐渐向高强高导铜合金过渡,而换热器翅片和隔板的钎焊关系到换热器的热效率、服役安全性和可靠性。本文就高强高导Cu3Ag0.5Zr合金翅片与隔板的钎焊展开研究。使用箔带Ag37.5Cu48.8Zn5.5Mn8.2作为钎料,对钎缝宽度为50-200 μm的Cu3Ag0.5Zr合金接头进行钎焊,钎焊温度为840℃-900℃,保温时间为5 min-20 min。通过水淬快速冷却的方法将保温阶段钎缝处固液界面形貌保留下来,利用扫描电镜和能谱仪对接头钎缝组织和剪切断口形貌进行研究,利用万能力学试验机对接头剪切性能进行测试。研究表明：钎缝组织的形成经历了母材向钎料区溶解、富Cu相等温凝固和降温凝固三个阶段,形成了三种钎缝组织。分别为：富Ag相呈网状分布于母材和钎料区富Cu相之间、钎料区AgCu共晶组织、共晶组织和富铜相组成钎料区组织,另外CuZr相分布于界面区和钎料区,钎料区中Mn固溶于富Ag相和富Cu相中,其中CuZr相和Mn元素和接头剪切强度有一定的相关性,钎缝组织中的CuZr相对削弱了接头剪切强度,Mn元素则强化了接头剪切性能。钎焊温度、保温时间和钎缝宽度通过影响钎缝处钎焊组织、CuZr相和钎料区Mn元素含量,影响接头剪切性能。当钎缝宽度为100 μm,在870℃保温5 min时,接头剪切强度达到最大,为308.29 MPa。     

铜-低碳钢钎焊接头的耐蚀性评价

通过动态挂片腐蚀实验、宏观和金相组织观察、SEM 及能谱分析等方法对采用Cu-Zn钎料、Ag-Cu钎料、Cu-P钎料钎焊的无氧纯铜-低碳钢管钎焊 接头的耐蚀性能进行了评价分析.结果表明：采用Cu-P钎料时钢和钎缝间出现裂纹，接头遭 受腐蚀后铜管内壁普遍腐蚀，同时钎缝因腐蚀而开裂；Cu-Zn钎缝成型好，但钎缝 本身出现由于金相组织发生选择性腐蚀而引起的局部蚀坑，铜管对应处也出现明显减薄性腐 蚀；Ag-Cu钎料所焊接头成型好，接头各处腐蚀轻微.建议采用Ag-Cu钎料进行铜-低碳钢的 钎焊.     

智能钎焊技术进展

智能钎焊作为五大工程中智能制造工程中的一部分,基于钎焊新材料、新工艺的不断涌现以及计算机、控制理论、人工智能等信息科学领域的新进展,将进入一个全新发展的新阶段.同时互联网的快速发展,为钎焊的数据库技术系统、专家理论系统、人工神经网络系统以及模糊控制系统的智能操控提供了平台.由此看出,智能钎焊的发展是时代发展的必然趋势.据此提出了智能钎焊的概念,并对智能钎焊工艺进行了总体设计,针对智能钎焊钎料制备过程引入了知识库、专家系统、神经网络以及模糊控制等理论,进一步对智能钎焊技术进行分析概括,最后对智能钎焊的发展趋势进行了展望.     

LD2铝合金真空钎焊用铝基钎料的制备及性能研究

利用快速凝固技术制备了8种Al-Si-Cu-Ni四元合金钎料，研究了合金元素对铝基钎料性能的影响。实验结果表明：随着Cu含量的增加，钎料的熔点大大降低，且钎料的铺展面积和抗拉强度都呈现先增加后降低的趋势：随着Si含量的增加，钎料的熔点和抗拉强度皆为先增加后降低，同时钎料的铺展面积明显增加。     

镍基非晶态合金材料真空钎焊特性研究

研究了非晶态Ｎｉ（８０－ｘ）Ｃｒ１０Ｂ２．５Ｓｉ４,５Ｆｅ３Ｃｕｘ合金钎料真空钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ的钎焊特性,并对铜的影响进行了探讨。结果表明,非晶态合金钎料钎焊性能优于晶态合金钎料,铜的适量添加有利于提高钎焊接头的综合性能。     

TiAl基合金与Ti合金的真空钎焊

采用Ag-Cu钎料与Ti-Zr-Ni-Cu钎料,对TiAl与Ti合金进行了真空钎焊试验,主要研究了采用两种钎料时的界面反应以及钎焊温度对界面组织及性能的影响.研究发现,采用Ag-Cu钎料时界面结构为:Ti/Ti(Cu,Al)2/TiCux Ag(s,s)/Ag(s,s)/Ti(Cu,Al)2/TiAl,当钎焊温度T=1 223 K,保温时间t=10 min时接头的剪切强度达到223.3 MPa;采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料时在界面出现了Ti2Ni,Ti(Cu,Al)2等多种金属间化合物,当钎焊温度T=1 123 K,保温时间t=10 min时接头的剪切强度达到139.97 MPa.