Si元素对Al-40Zn-xSi 钎料组织和性能的影响

研究了Si元素对Al-40Zn-xSi 钎料的钎焊性能,显微组织的影响以及不同Al-40Zn-xSi钎料对铝合金钎焊接头的显微组织和力学性能的影响。结果表明：当Al-40Zn-xSi中Si元素含量为4%时,钎料具有最好的润湿性能。显微组织分析表明：当Si元素含量超过4%后,钎料中开始出现块状初生硅;铝合金钎焊接头水冷后,Al-Si共晶组织和Zn-Al共析组织共存于焊缝中α-Al 的枝晶间区域。当钎料中Si元素的含量为4%时,焊后水冷的铝合金钎焊接头的抗剪强度达到最大值142.28 MPa。但是,当钎料中Si元素含量为5%以上时,焊缝中会形成较多的脆性共晶组织和初生硅颗粒,影响接头力学性能。     

Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金接头组织与性能分析

采用新型Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金,对钎料及钎焊接头的组织和性能进行了分析,并与Al-Si-Zn和Al-Si-Ge钎料进行了对比. 结果表明,Al-Si-Ge钎料熔点较低,但高的Ge元素含量促使钎缝中形成粗大的脆性初生GeSi相,恶化了钎焊接头组织和性能;Al-Si-Zn钎料由于Zn元素含量较高,引起钎缝中Si元素偏析聚集为大片状,严重影响钎焊接头的力学性能;向Al-Si共晶中添加适量的Ge和Zn元素,维持了较低的钎料熔化温度,同时细化了钎料合金的显微组织,脆性初生GeSi相和片状硅相消失,细小分散的锗,硅固溶体相均匀分布在α-Al基体中. 采用Al-Si-Ge-Zn钎料钎焊6061铝合金,钎焊接头抗剪强度最大.     

Sr元素对Al-Si-Zn-xSr钎料组织和性能的影响

研究了Zn,Sr元素对Al-Si-Zn钎料的铺展性能、显微组织、力学性能以及气密性的影响.结果表明,随着Zn元素含量降低,钎料的铺展面积可增大51%,6061铝合金钎焊接头的强度逐渐升高,达到120.5 MPa.当加入Sr元素后,钎料的铺展性能得到了显著提升,且随着Sr含量的增加,块状初生硅不断减少,共晶硅由针状转变为点状,并呈网状分布.当Sr元素质量分数为0.09%时,6061铝合金接头强度最高,为137.1 MPa.钎焊管路气密性测试结果表明,Al-0.2Si-77.8Zn及Al-2Si-62Zn两种钎料的气密性均逊色于Al-6.5Si-42Zn钎料.全浸试验后,Al-6.5Si-42Zn钎料的强度降低4.6%,而加入0.09%的Sr元素后钎料的强度降低3.6%.     

Ge添加对Al-Si系钎料合金显微组织和性能的影响（英文）

研究一系列Al-Si-Ge钎料用于铝钎焊,并对钎料合金的显微组织和性能进行分析。结果表明:Al-12Si共晶合金中添加从0到30%(质量分数)的Ge,可使Al-Si-Ge钎料合金的液相线温度由592℃下降到519℃。随着Ge含量的增加,形成了Al-Ge共晶组织。然而,当Ge含量超过20%时,共晶组织趋于聚集长大,钎料合金中形成粗大颗粒状的初生Si-Ge相,这些粗大组织的形成极大地降低了钎料合金的性能。Al-10.8Si-10Ge钎料具有优良的加工性能和铺展润湿性,当采用此钎料钎焊1060纯铝时,可以获得完整的钎焊接头,剪切测试结果表明此钎料钎焊接头的断裂位置发生在母材。     

硅对SAl5356铝合金焊丝显微组织和性能的影响

研究了硅对SAl5356焊丝及其焊接的5083铝合金焊缝显微组织及力学性能的影响. 结果表明,Si元素含量在0~0.12%时,随着Si元素含量的增加,SAl5356焊丝及其焊接接头强度稍有升高,塑性稍有下降;当Si元素含量高于0.12%时,随着Si元素含量的增加,SAl5356焊丝及其焊缝组织中含硅粗大相增多,焊丝拉伸性能下降,硬度不均匀性加剧,焊接接头强度及弯曲性能变差. 特别是当Si元素含量超过0.2%后,合金中含硅粗大相在晶界处富集,与α(Al)基体构成鱼骨状共晶组织,焊丝及其焊接接头力学性能下降更加明显,铝线材的强度比峰值下降了约12%,断后伸长率下降了约45%. 因此从提高SAl5356焊丝及其焊缝性能角度考虑,Si元素含量不宜超过0.2%,以控制在0.12%以内最佳.     

合金元素对70% SiC_p/Al复合材料钎料性能的影响

采用正交试验法,研究了Cu,Si,Mg以及Ni元素的含量变化对Al-Cu-Si-Mg-Ni钎料熔点、润湿性的影响规律,并通过扫描电镜观察分析了钎料的显微组织.结果表明,影响钎料熔点的三个主要因素依次为:Mg元素的含量、Al-Cu-Si三元共晶反应程度和Ni元素的含量.随着镁含量增加,钎料的熔点降低,润湿性提高,但过量的镁使焊缝凝固后组织疏松.当镁含量一定时,η≈(Si/Cu)/(Si+Cu)与0.06越接近则三元共晶反应进行程度越大,钎料熔点越低.当Mg元素的含量和Al-Cu-Si三元共晶反应程度一定时,镍含量增加,钎料熔点降低.在焊缝组织方面,沿晶界析出的粗大的块状硅相会增大接头脆性;在部分区域偏聚的Si元素,形成富硅相,在其周围常有气孔形成;弥散分布的白亮色针状θ(Cu Al2)相也会在一定程度上降低接头性能;而具有面心立方结构的α固溶体(Al-Cu固溶体、Al-Cu-Si固溶体和Al-Si固溶体)基体则使钎料具有优良的力学性能.     

Al元素对Zn-Al钎料钎焊2A01铝合金性能的影响

研究了Al元素对Zn-Al钎料钎焊2A01铝合金性能的影响.钎料润湿性试验结果表明,随着钎料中Al元素含量的增加,钎料在2A01铝合金表面的铺展性能提高,Al元素含量为12%(质量分数)时,铺展面积达到最大,继续增加钎料中Al元素含量,铺展性能降低.钎料中Al元素含量在8%~15%范围内时,钎料均具有良好的铺展性能.钎焊接头力学性能试验结果表明,随着钎料中Al元素含量的增加,钎缝中铝基固溶体强化相数量增加,对接钎焊接头强度提高,钎料中Al元素含量为8%时,钎焊接头强度达到最高,继续增加Al元素含量,钎缝中的枝状共析组织变得粗大,与其周围组织容易产生应力集中,萌生裂纹,对应的钎焊接头强度降低.综合考虑钎料的铺展性能以及钎焊接头力学性能,92Zn-8Al钎料钎焊2A01铝合金性能最佳.     

3003铝合金中温钎焊接头力学性能与显微组织

采用不同Al元素含量的中温Zn-Al钎料钎焊3003铝合金,研究了钎焊接头的力学性能及显微组织.结果表明,使用改进的CsF-AlF3钎剂,Zn-Al钎料在3003铝合金上具有良好的铺展性能.随着Al元素含量的增加,钎料在3003铝合金上的铺展性能明显改善,当Al元素含量为15%(质量分数)时铺展面积达到最大.且钎焊接头...     

Ag元素对Zn-Al钎料性能的影响

研究了Ag元素的添加量对Zn-Al钎料的熔化温度、铺展性能、接头力学性能以及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料的熔化温度略有提高,在铝板及铜板上的铺展性能明显改善,钎焊接头力学性能显著提高.当Ag元素的添加量达到3.3%(质量分数)时,钎焊接头力学性能最佳.继续增加Al元素含量,钎焊接头强度变化不大.在Zn-Al钎料中添加Ag元素能够显著改善钎缝的显微组织,随着Al元素含量的增加,钎缝内部块状铜铝脆性相尺寸变小,产生应力集中的倾向减小,对应的接头强度提高.当Al元素含量达到3.3%(质量分数)时,钎料的综合性能最佳.     

烧结时间对自钎剂钎料显微组织和力学性能的影响

采用热压烧结法制备了Al88Si自钎剂钎料环,研究了不同烧结时间条件下自钎剂钎料的显微组织和3003铝合金钎焊接头显微组织及力学性能.结果表明,钎料显微组织为AlSi基体、块状初晶硅相和颗粒状KAlF₄;随着烧结时间的增长,钎料中钎剂活性降低.3003铝合金钎焊接头钎缝组织由αAl固溶体和针状共晶硅相组成;随着烧结时间的增长,钎料的流铺性能越来越差,钎焊接头中裂纹、固体夹杂、未钎满、孔穴等缺陷逐渐增多,钎焊接头强度降低.     

Al元素含量对Zn-Al钎料性能影响

研究了Al元素含量对Zn-Al钎料在铝—铝钎焊及铜—铝钎焊过程中的铺展性能、接头力学性能及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料在铝板上的铺展性能明显改善,当Al元素含量达到15%(质量分数)时铺展面积最大,继续增加Al元素含量,铺展面积减小.Al元素含量在2%～25%范围内,钎料在铜板上的铺展性能随Al元素含量增加呈上升趋势,但是Zn-Al钎料在铜板上的铺展性能显著低于在铝板上的铺展性能.钎焊接头力学性能试验表明,铝—铝对接接头的抗拉强度以及铜—铝钎焊接头力学性能均随着Al元素含量增加而逐渐增大,当Al元素含量达到15%时强度达到最高,继续增加Al元素含量,钎焊接头强度均逐渐降低.     

P元素对Al-Si-Zn钎料显微组织及性能的影响

研究了P元素对Al-Si-Zn钎料的铺展性能、显微组织以及3003铝合金钎缝力学性能的影响.结果表明,在Al-Si-Zn钎料中添加P元素,能够改善钎料的铺展性能；P元素的加入不仅能有效细化钎料组织中粗大的块状初晶硅,也能使长针状的共晶硅“钝化”成短杆状.经拉伸试验发现,搭接和对接接头的断裂位置分别在母材和焊缝上；对于对接接头来说,钎焊接头的抗拉强度随Al-Si-Zn钎料中P元素含量的增加呈现先增大后减小的趋势,当P元素含量为0.06％(质量分数)时,钎料的综合性能最好.     

钎料元素Al+Zn对镁合金钎焊接头显微组织和抗剪强度的影响

为了研究钎料元素Al+Zn对镁合金钎焊接头显微组织与抗剪强度的影响,以两种Al-Mg-Zn镁合金钎料对变形镁合金AZ31B进行了高频感应钎焊,研究两种Al-Mg-Zn镁合金钎料的显微组织、钎焊接头的显微组织及力学性能。结果表明:随着钎料中Al+Zn元素含量(质量分数)的增加,钎料的固相线和液相线温度也随之增加;在钎焊过程中两种Al-Mg-Zn镁合金钎料与母材AZ31B均发生强烈合金化作用,在钎缝中均生成α-Mg+β-Mg17(Al,Zn)12离异共晶组织,钎料的原始显微组织消失,且随着钎料中Al+Zn元素含量的增加,钎焊接头中的金属间化合物相β-Mg17(Al,Zn)12的体积分数和显微硬度也随之增加,同时钎焊接头力学性能随之降低。钎焊接头的断裂形式均为沿晶脆性断裂,断裂均产生在金属间化合物相β-Mg17(Al,Zn)12处。     

Cu、Zn、La对Al-Si基钎料钎焊性能的影响

使用正交试验法设计9组添加不同含量Cu、Zn、La元素的Al-4Si基钎料,分析了钎料对LF6铝合金润湿性的影响,并采用润湿性最好的钎料对LF6铝合金进行炉中钎焊,测试了接头剪切强度。结果表明,钎料组织由α-Al基体相、初晶Si相、Al2Cu(θ)相及La Si相组成,并且随着La含量的增加,钎料中初晶Si相成形更加良好;随着Zn含量的增加,钎料中的Al2Cu(θ)相的形状由网状转变为多边形块状。La元素对钎料的铺展性影响较大,Cu元素其次,Zn元素相对比较弱。由正交试验得出6号钎料Al-4Si-15Cu-35Zn-0.2La的铺展面积最大,为226.87 mm~2,钎料液相线为499℃,在530℃保温15 min条件下LF6铝合金钎焊接头平均剪切强度为101.03 MPa。     

稀土元素对铝合金钎焊接头组织和性能的影响

稀土元素具有改善钎料润湿性、晶粒细化、改变组织分布状态、提高钎焊接头力学性能和耐腐蚀性能等优点,因此在钎料改性中的应用越来越广。文中以Y_2O_3的形式在AS-3钎料中加入了不同含量的稀土元素Y,并采用炉中钎焊的方法制备3A21铝合金钎焊接头。利用扫描电镜、点能谱分析、X射线衍射(XRD)以及剪切性能试验等试验手段研究了稀土对钎焊接头界面结构及剪切性能的影响。试验结果表明,采用AS-3钎料在钎焊温度600℃,保温时间8 min的条件下可获得性能良好的3A21钎焊接头,钎料中添加适量的稀土Y元素不改变钎焊接头相的组成,但可以优化钎料中心区的共晶组织,使脆性的共晶相的作用减弱,钎缝力学性能大幅提高。当钎料中Y_2O_3质量分数为0.3%时,3A21钎焊接头的抗剪强度最高,达到105.1 MPa。     

Sc的添加对Al-Si-Cu系铝合金钎料性能的影响

研究了Sc元素的添加量对Al-Si-Cu钎料的微观组织、熔化温度、铺展性能和力学性能的影响。结果表明,在Al-8.5Si-20Cu-10Ge钎料中添加Sc元素,可以改善钎料的微观组织,钎料的熔化温度基本不变,在铝板上的铺展性能明显改善,钎焊接头强度得到提高。当Sc的质量分数为0.3%时,钎料在铝板表面铺展性能最佳,继续增加Sc含量,钎料铺展面积将减小。当合金中加入质量分数为0.1%的Sc元素后,钎焊接头的剪切强度可以达到71.78 MPa,相比不加稀土元素的钎焊接头强度提高了28.64%。     

CuAl2相对铜铝钎焊接头组织与性能的影响

采用Zn-Al钎料和自制KAIF<,4>-CsAIF<,4>钎剂配合火焰钎焊方法对紫铜和纯铝进行钎焊,研究了钎料中铝含量变化对钎料铺展性能、钎料组织及钎焊接头力学性能的影响.结果表明,钎料中铝含量质量分数为15%时,钎焊接头力学性能最佳.采用光学显微镜和场发射扫描电子显微镜进一步观察分析钎料组织、铜铝钎焊接头区域显微组...     

Al-12Si自钎剂钎料烧结温度对3003铝合金钎焊接头性能的影响

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料,对不同烧结温度下钎料的钎焊接头力学性能和显微组织进行了研究.结果表明:在烧结温度为460℃时,自钎剂钎料钎焊3003母材的接头抗拉强度达到最大值67 MPa;自钎剂钎料钎焊接头截面上的显微硬度分布不均匀,且钎缝的整体显微硬度高于两侧母材的显微硬度;烧结温度大于440℃的钎料的钎焊接头均匀饱满,钎料扩散较为充分,钎缝中心处主要是由α-Al固溶体和树枝状、针状Si相组成.     

铝/钢异种金属火焰钎焊接头组织和性能

通过扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法研究了火焰钎焊时Zn-xAl钎料的润湿性能、铝/钢钎焊接头界面显微组织、金属间化合物层以及接头抗剪强度.结果表明,Zn-xAl钎料配合改性CsF-RbF-AlF₃钎剂,可以有效地去除母材表面氧化膜,从而提高钎焊接头力学性能.随着Al元素含量增加,钎料铺展性和填缝性随之提高,但是钎焊接头强度先升后降,Al元素含量为15%时,钎焊接头力学性能最佳.钎焊接头显微组织分析结果表明,金属间化合物主要为Fe₄Al₁₃相. Zn-xAl钎料中Al元素含量较低时,界面层由富锌相和Fe₄Al₁₃相组成.随着Al元素含量的增加,在Zn-25Al钎焊接头界面出现第二层金属间化合物Fe₂Al₅相.     

Fe-Al金属间化合物对铝/钢钎焊接头力学性能的影响

研究了Zn-Al钎料钎焊铝/钢接头的铺展性能、钎焊接头力学性能与显微组织. 铺展试验结果表明,随着钎料中铝含量的增加,钎料在3003铝合金、Q235钢表面的铺展面积均增大,铝含量为15%(质量分数)时,在3003铝合金与Q235钢表面的铺展面积均达到最大值,继续增加铝含量,钎料铺展性能降低. 钎焊接头力学性能试验结果表明,随着钎料中铝含量的增加,钎焊接头强度提高,铝含量为12%(质量分数)时,88Zn-12Al钎料铝/钢钎焊接头强度最高,继续增加铝含量,钎焊接头强度降低. 综合考虑铺展性能及接头力学性能,88Zn-12Al钎料钎焊铝/钢接头性能最佳.