低体积分数SiC_p/A356复合材料真空钎焊温度的确定

采用Ag47-Cu18-In17-Sn17-Ti1钎料,分别在560,570,580℃下保温30min对增强相体积分数为15%的SiC_p/A356复合材料进行真空钎焊,研究了钎焊接头的显微组织、显微硬度及抗剪强度,并确定了最优的钎焊温度。结果表明:在560~580℃温度区间进行真空钎焊获得的接头焊缝组织致密,钎料对基体铝合金和SiC颗粒都具有良好的润湿性,钎料中各元素在580℃下的扩散距离远大于在560℃下的;随着钎焊温度升高,焊缝中心及扩散区的显微硬度都逐渐下降;最佳的钎焊温度为560℃,在此温度下制备钎焊接头的抗剪强度可达51.8 MPa,焊缝中心与扩散区的显微硬度分别为99.4HV和110.7HV,接头的断裂方式表现为塑性断裂。     

ZK60镁合金的炉中钎焊工艺

采用高纯锌箔钎料对ZK60镁合金在不同条件下进行炉中真空钎焊,并用扫描电镜、硬度仪和X射线衍射仪研究了钎焊接头的显微组织、显微硬度及钎缝的物相组成。结果表明:钎焊温度和保温时间对接头的组织和性能影响较大;当钎焊温度445℃、保温时间45s时,接头质量较好,钎缝无气孔、裂纹,显微硬度较高;钎缝组织细小、均匀,其物相组成为α-Mg及γ-MgZn。     

热处理工艺对BCu58ZnMn钎料钎焊接头组织与性能的影响

研究了焊后冷却方式、固溶后冷却速率及时效工艺对BCu58ZnMn铜基硬钎料显微组织和硬度的影响,在此基础上分析了淬火、回火工艺对其钎焊YG13C硬质合金和42Cr Mo钢钎焊接头剪切强度的影响。结果表明:焊后快冷将使钎料的硬度增大,焊后固溶时效热处理可显著改善钎料的组织,提高其硬度;焊后缓冷钎焊接头的剪切强度明显高于快冷的,焊后空冷及高温回火后的钎焊接头能够保持理想的剪切强度(190.4 MPa),优于相关标准规定的指标要求。     

多层复合钎料钎焊Ti(C,N)基金属陶瓷与45钢接头的组织

采用由Ag-Cu-Ti+Mo钎料、铜箔和Ag-Cu钎料组成的多层复合钎料,对Ti(C,N)基金属陶瓷和45钢在不同温度(890,920,950℃)和不同时间(10,20,30min)下进行了真空钎焊,根据接头截面形貌和剪切强度确定了最佳钎焊温度和保温时间,并分析了最佳工艺下钎焊接头的显微组织。结果表明:随钎焊温度的升高或保温时间的延长,Ag-Cu-Ti+Mo钎料与金属陶瓷间的界面反应层厚度增大,铜钛金属间化合物增多,两侧钎料区中的铜基固溶体增多,接头的剪切强度先增后降;最佳钎焊工艺为钎焊温度920℃、保温时间20min,此时接头剪切强度最大,从金属陶瓷向45钢,接头组织依次为Cu3Ti2+Ni3Ti金属间化合物,银基固溶体+铜基固溶体+钼+铜钛金属间化合物,铜,银基固溶体+铜基固溶体。     

钎焊氧化锆增韧氧化铝陶瓷的组织与性能研究

采用纯银基钎料,在空气条件下对氧化锆增韧氧化铝陶瓷进行钎焊。以钎焊温度和保温时间为主要工艺参数,采用控制变量法进行试验,研究工艺参数对钎焊接头组织与性能的影响。研究结果表明,钎焊温度升高会使反应剧烈,保温时间延长会使反应程度加深,钎焊温度升高与保温时间延长在一定范围内均有利于提升钎焊接头的剪切强度。     

表面镀镍SiC_p/Al复合材料与可伐合金的真空钎焊

采用扫描电镜、材料试验机等研究了表面化学镀镍后增强相体积分数为55%的SiCp/6063Al复合材料与可伐合金真空钎焊接头的显微组织、剪切断口形貌以及钎焊保温时间对接头组织和性能的影响。结果表明:表面镀镍后的SiCp/6063Al复合材料能够实现与可伐合金的真空钎焊,在550℃下保温20min能得到剪切强度为100 MPa的接头,其断裂性质为脆性断裂;钎料中的钛元素能够与复合材料中的SiC颗粒发生化学反应,达到钎料与基体的冶金结合;焊缝组织致密,钎料对可伐合金和镀镍复合材料的润湿性都良好。     

连接温度对CaO-Al2O3-MgO-SiO2-TiO2玻璃钎料连接SiC陶瓷接头微观结构和性能的影响

采用新型玻璃钎料CaO-Al₂O₃-MgO-SiO₂-TiO₂(CAMST)连接无压烧结SiC陶瓷,研究了连接温度(1 300～1 450℃)对SiC陶瓷接头微观结构和力学性能的影响。结果表明：CAMST玻璃钎料在1 350～1 450℃下可实现SiC陶瓷的有效连接。当连接温度为1 350℃时,焊缝厚度约为36μm,母材与焊缝界面存在较多孔洞,接头剪切强度为(21.4±2.7) MPa;当连接温度为1 400℃时,焊缝厚度为3μm,母材与焊缝结合良好,接头剪切强度为(47.6±6.2) MPa;当连接温度升高至1 450℃时,焊缝厚度约为50μm,母材与焊缝结合良好,但焊缝中存在裂纹缺陷,接头剪切强度为(20.9±3.9) MPa。连接温度对焊缝硬度无明显影响。     

金刚石复合片与硬质合金的钎焊研究

通过聚晶金刚石复合片与YG8硬质合金的高频感应钎焊试验,研究了不同钎料钎剂搭配对高频感应钎焊接头抗剪强度、焊缝厚度的影响,并用扫描电镜和电子探针观察、分析了焊缝的微观结构。结果表明,690℃钎焊温度下含Mn的1号钎料和活性温度较高的QJ102钎剂是最佳搭配方案。探讨了聚晶金刚石复合片的特殊钎焊工艺,认为采用复焊方法可以大幅提高钎焊接头的抗剪强度。     

铝钎焊用锌基合金钎料的制备及钎焊接头的组织和抗剪强度

采用高频感应加热装置制备了锌基合金钎料,并以纯铝为母材进行润湿试验,并采用该钎料分别对2A12铝合金、55%SiCp/Al复合材料进行钎焊,分析了合金钎料的显微组织、成分、熔化温度范围,并对合金钎料及钎焊接头的拉剪强度进行了测试。结果表明:自制锌基合金钎料主要由α-Al固溶体、η-Zn固溶体和共晶组织组成,熔化温度区间为361~398℃;锌基合金钎料在纯铝上具有较好的润湿性;使用锌基合金钎料钎焊铝合金,其钎缝组织为η-Zn相、细小的共晶组织、树枝状及块状的α-Al相;钎焊55%SiCp/Al复合材料,其钎缝组织由铝的共析组织、η-Zn相、条纹状共晶组织及细小的共晶组织组成;钎料、2A12铝合金钎焊接头以及55%SiCp/Al复合材料钎焊接头的抗剪强度分别为237,127,109 MPa。     

钎缝间隙对316L不锈钢真空钎焊接头组织和硬度的影响

采用BNi-2+40%BNi-5镍基混合钎料对316L不锈钢进行三种纤缝间隙的真空钎焊,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪及硬度计等研究了三种钎焊接头的显微组织、钎缝元素分布以及钎缝显微硬度。结果表明:316L不锈钢的钎焊接头主要由固溶体、连续共晶和金属间化合物及网状组织组成;随着钎缝间隙的减小,钎焊接头中金属间化合物的含量逐渐减小,接头元素、硬度分布更加均匀;当钎缝间隙为30μm时,接头组织基本为固溶体,综合性能最好。     

非晶态钎料钎焊不锈钢的组织转变及性能研究

以非晶态BNi89P(P 11%wt)箔带钎料真空钎焊成分为1Cr18Ni9Ti的不锈钢为试件,采用差热分析DTA、X射线衍射仪(XRD)、电子探针EPMA-1600以及金相显微镜等测试手段,研究在钎料液相线、固相线及固相线以下温度进行钎焊时,钎焊温度及冷却方式对钎焊接头抗拉强度和组织转变的影响。实验结果表明:随着钎焊温度的逐渐升高,钎焊接头抗拉强度逐渐增加;快速冷却方式下的钎焊接头抗拉强度明显高于随炉冷却方式下的钎焊接头抗拉强度。     

YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊连接

用自行研制的CuMnNi钎料对YG8硬质合金与42CrMo钢在不同钎焊温度、不同钎缝宽度下进行了真空钎焊工艺试验;用SEM、EPMA、EDS、润湿角测量仪和电子万能试验机等分析测试了焊接接头的显微组织、润湿角和三点弯曲强度.结果表明:该钎料对两种母材均具有良好的润湿性,最佳钎焊温度为1 030℃;在1 030℃下钎焊,钎缝宽度为0.3 min时,可获得最高的接头抗弯强度510 MPa;在钎缝区存在铁、钴、镍等元素的长程扩散,并在钎缝界面处形成以FeCoNi为基的单相固溶体,有利于接头的冶金结合,提高其力学性能.     

镀镍与镀铜对SiC_p/6063Al复合材料真空钎焊接头剪切强度的影响

采用表面金属化工艺在60%SiCp/6063Al复合材料表面制备镀铜层和镀镍层,然后对表面金属化处理前的复合材料进行真空加压钎焊,研究了镀镍和镀铜对复合材料钎焊接头剪切强度的影响。结果表明:复合材料表面镀层均与基体紧密结合;在570℃的钎焊温度下,随着保温时间延长,钎焊接头的剪切强度逐步增大;与表面镀镍及未镀金属的相比,表面镀铜复合材料接头的剪切强度更高,接头的剪切强度最高可达55.4 MPa,且其剪切断裂发生在钎料层和复合材料内部;镀镍会降低接头的剪切强度。     

BNi7镍基钎料真空钎焊316L不锈钢接头钎缝的显微组织和显微硬度

采用BNi7镍基钎料真空钎焊316L不锈钢,通过光学显微镜、扫描电镜及其附带的能谱仪、显微硬度计研究了钎焊间隙和保温时间对钎焊接头钎缝显微组织、元素分布及显微硬度的影响。结果表明:316L不锈钢接头钎缝钎缝主要由镍-铁基固溶体和金属间化合物组成;金属间化合物含量随钎焊间隙的增大而减少,随钎焊保温时间的延长而降低,当两者分别达到40μm和60min时,钎缝金属间化合物含量最少,显微硬度分布较为均匀。     

烧结温度对电磁压制Ag-25.5Cu-27Sn钎料显微组织及性能的影响

以纯金属粉末为原料,利用电磁压制技术制备了Ag-25.5Cu-27Sn钎料,并在100~500℃保温30 min进行烧结,研究了烧结温度对钎料相对密度、物相组成、显微组织、熔化特性,以及对其钎焊铜接头微观形貌和抗拉强度的影响。结果表明:随烧结温度的升高,钎料的相对密度先降低后升高,400℃烧结钎料的相对密度高于未烧结钎料的,并生成了稳定的ε_1-Cu_3Sn和ε_2-Ag_3Sn相;烧结使钎料的熔化温度略有提高,400℃烧结钎料的熔化温度比250℃烧结的降低了约4℃;400℃烧结钎料钎焊铜接头焊缝中的气孔数明显较少、组织均匀细小,其抗拉强度比未烧结钎料钎焊铜接头的提高了16%。     

CuO辅助Ag_(72)Cu_(28)共晶钎料在大气环境中实现Al_2O_3陶瓷钎焊的界面反应

采用CuO辅助Ag_(72)Cu_(28)共晶钎料的方法,在大气环境中实现了Al_2O_3陶瓷的钎焊,研究了钎焊接头的剪切强度、微观形貌以及界面反应产物和界面反应机理。结果表明:该方法可以得到结合良好的Al_2O_3陶瓷接头;在钎焊温度为1 050℃、保温时间为10min、CuO质量分数为10%的条件下进行钎焊时,接头的剪切强度最高,为39.04 MPa;在钎焊过程中,由于陶瓷表面CuO的存在使熔融铜向陶瓷表面富集并发生反应,从而实现钎料的润湿和铺展;在钎焊接头中可见清晰的界面过渡层,界面反应产物主要为CuAl_2O_4及CuAlO_2相。     

铜粉添加量对不锈钢钎焊接头组织和显微硬度的影响

在BNi-7镍基钎料中添加纯铜粉制成组合钎料,然后采用真空方法在板间隙为40μm的条件下钎焊316L不锈钢,研究了铜粉含量对钎焊接头组织和显微硬度的影响。结果表明:在BNi-7钎料中添加纯铜粉能有效改善较大间隙接头的填充性能;添加纯铜粉后,钎缝中的脆性化合物显著减少,并呈岛状、条状、麻点状等镶嵌在镍基固溶体中,导致接头的显微硬度降低,当添加纯铜粉的质量分数为9%时,钎缝中的脆性化合物最少,接头的显微硬度为1 000 MPa。     

两种铜磷钎料对紫铜钎焊的焊接性能和焊缝组织对比

对国产BCu80PAg钎料和德国进口L-Agl5P钎科进行了化学成分、熔化性能、润湿性试验,并比较了这两种铜磷钎料对紫铜钎焊焊接接头的力学性能和焊缝组织.结果表明:L-Ag15P钎料的成分均匀性和润湿性要好于BCu80PAg的,其熔化区间较窄;两种钎料焊接接头的力学性能相当;两种钎料所形成焊缝的显微组织主要都是亚共晶,初生相为富银和磷的α-Cu固溶体,共晶体组分为α-Cu固溶体和Cu3P化合物.     

普通与急冷Al-Si-Zn钎料的显微组织与力学性能

向Al-Si钎料中添加质量分数为0.1%~7.0%的锌粉,采用电弧炉熔炼法和单辊熔体快淬法制备了普通和急冷Al-Si-Zn钎料,并用这两种钎料对304不锈钢和6063铝合金进行钎焊,研究了这两种钎料的组织、抗拉强度以及钎焊接头的抗剪强度。结果表明:随着锌粉添加量增加,两种钎料的润湿角均减小;与普通钎料相比,急冷钎料的晶粒更加细小,组织更加均匀;当添加锌粉的质量分数为0.5%~3%时,Al-Si-Zn相呈弥散状,钎料强度较高;当添加锌粉的质量分数超过3%后,Al-Si-Zn相呈聚集状,钎料强度较低;成分相同时,急冷钎料的抗拉强度及接头的强度都高于普通钎料的;但急冷钎料仍为细晶结构而非非晶结构,其组织仍有待改善。     

锰元素对铜基CuZnNi合金钎料性能的影响

通过在CuZnNi合金钎料中添加不同含量的锰元素,研究了锰元素对CuZnNi合金钎料的液相线温度、润湿性能和钎料与接头力学性能的影响。结果表明:随着钎料中锰含量的增加,钎料的液相线温度逐渐降低,当锰的质量分数为4.5%时,钎料的液相线温度下降了54℃;钎料的铺展面积随钎料中锰含量的增加而逐渐增大,当锰的质量分数为4.5%时,钎料的铺展面积达到了298mm~2;随着钎料中锰含量的增加,钎料的抗拉强度逐渐增大,而伸长率呈先上升后略下降的趋势;钎焊接头的抗剪强度随钎料中锰含量的增加而显著提高,当锰的质量分数为4.5%时,抗剪强度达到了221 MPa,比基体钎料的提高了16.1%。