TiNi形状记忆合金电阻钎焊接头微观组织分析

利用自行改制的数控交流电阻焊机，采用CuNi薄带钎料，配合改进型钎剂实现了TiNi形状记忆合金电阻钎焊连接。借助于光学显微镜、SEM及EDX对钎缝的组织进行了分析。结果表明，试验采用的电阻钎焊工艺对母材的热影响极小，接头中没有明显的热影响区；在钎缝中存在的Ti，Ni4化合物相是TiNi合金产生双程及全程形状记忆效应的主要因素。     

30#钢与NiCrBSi钎料钎焊接头缺陷

焊接方法　　钎焊　　焊接材料　　钎料 :ＮｉＣｒＢＳｉ　　　母材 :30 #钢30~#钢与NiCrBSi钎料钎焊接头缺陷$哈尔滨焊接研究所!(150080)@于捷 $哈尔滨焊接研究所!(150080)@孙秀芳 $哈尔滨焊接研究所!(150080)@郭力力     

不锈钢真空钎焊接头力学性能分析

对1Cr18Ni9Ti不锈网真空钎焊(采用4种不同钎料)接头的力学性能进行分析。结果表明：钎缝接头的力学性能与其显微组织有关。在本试验条件下，使用BNi-2钎料钎焊，由于钎缝组织出现了大量的化合物相，故其力学性能较差。采用其余3种钎料钎焊时，因钎缝中只有少量的化合物相，其力学性能较好。     

高强度ZA合金钎焊接头的显微组织及性能

用光学显微锐、扫描电镜、X射线衍射等分析手段，对高强度ZA合金钎焊接头的显微组织形态及其特征、性能及界面区的相组成等进行了研究分析。结果表明，用研制的新型高强软钎料钎焊高强度ZA合金获得的钎焊接头在界面区局部有交互结晶产生；界面区组织构成较复杂，既有Cd、Sn、Zn固溶体，又有少量的细小的Mg，Sn、MgZn等化合物；固溶体可以提高钎焊接头的强度和韧性，少量细小的化合物可强化基体组织，有利于强度的提高；但连续层状的金属间化合物可引起钎焊接头的脆化，使其性能降低。测试结果表明钎焊接头具有较高的力学性能，延伸率高于母材。     

铝基钎料真空钎焊接头的腐蚀性

采用NaCl的质量分数为3．5％的溶液对四种Al-Si-Cu钎料的真空钎焊接头进行全浸试验，对腐蚀后的钎焊接头进行观察，分析接头的腐蚀类型，研究接头的腐蚀机理，对Cu的晶界偏析及扩散进行了讨论。结果表明，铝基钎料真空钎焊后的接头仍然存在腐蚀问题，腐蚀产物为A1Cl3、Al(OH)3、Al(OH)2Cl，腐蚀类型有点蚀和晶间腐蚀；并且随着Cu含量的增加腐蚀加重，Cu的偏析与扩散对接头腐蚀行为产生重要的影响，在晶界形成他Cu，使晶界周围形成贫Cu区，与晶粒内部处于钝态的αAl存在较大电位差，构成局部腐蚀电池，形成晶间腐蚀。     

Cu基钎料MIG钎焊接头断裂行为分析

研究用Cu3SilMn钎料、Cu10Mn6Ni钎料分别MIG钎焊镀锌Q235钢板及1Cr18Ni9Ti不锈钢板。试验结果表明,在钎料／母材界面分别存在Si、Mn富集带,经XRD分析Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3SilMn、Cu10Mn6Ni钎料钎焊镀锌Q235钢板接头抗拉强度试样均断在母材,抗拉强度为308．2－308．7MPa,钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢板,拉伸均断在钎缝,其抗拉强度分别是331．5MPa、423．6MPa;拉伸断口分析发现,断裂起裂点在搭接钎缝的根部,主要是母材成分与少量的钎料成分混合、溶解而成,是脆性断口;止裂点在钎缝金属中（Cu3SilMn钎料）或在近界面上（Cu10Mn6Ni钎料）,是塑性断口。     

帮迪管钎焊接头的应力腐蚀断裂研究

钎焊接头的应力腐蚀研究对于保证钎焊构件的可靠性具有重要意义。本文着重研究了邦迪管钎焊接头应力断裂的形成条件以及解决方法，并比较了铜管－铜管钎焊接头在相同条件下应力断裂情况。     

Hastelloy X高温合金活性扩散钎焊接头的微观结构

采用Ni-Cr-Fe基钎料对Hastelloy X高温合金进行了活性扩散钎焊。通过扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等测试手段分析了接头微观结构和相组成,并且研究不同焊接温度和保温时间对接头微观结构演变的影响。结果表明,焊接接头主要包括凝固区、扩散区和基体区,其中凝固区主要由γ固溶体和复杂硼化物M3B2(M=Cr,Mo)组成;而扩散区则由γ固溶体和3种不同形态的Cr,Mo的硼化物组成。随着焊接温度的升高和保温时间的延长,扩散区晶内析出的硼化物逐渐减少,同时在晶间处的析出相增多。在1 170℃,30 min条件下,接头的最大硬度出现在凝固区的析出相位置,约为406 HV1。     

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。     

碳化硅陶瓷电阻钎焊界面微观结构

采用三元Ag-Cu-Ti活性焊料对碳化硅陶瓷进行电阻钎焊,利用电子显微镜观察分析连接界面微观结构。在界面观察到了反应层生成。在试验条件下,反应层由靠近焊料的Ti5Si3和靠近SiC侧的TiC组成,反应层厚度随焊接区温度的增加而不呈单调增加。在焊接电流上升速率为17 A/s时,接头界面反应层厚度仅为15nm。实验结果表明,以Ag-Cu-Ti合金为焊料在大气中能够实现碳化硅陶瓷的电阻钎焊。     

电阻钎焊次数对牵引电机定子并头钎焊质量的影响

针对某型机车牵引电机定子吊挂部位钎焊并头热影响区烧损情况,进行软铜扁线搭接接头电阻钎焊拉力试验、金相晶粒度级数测定和热影响区导电性能降低机理分析,结果表明随着返焊次数的增加,靠近搭接钎缝根部的母材热影响区力学性能依次下降,晶粒尺寸依次增大。返焊两次时靠近搭接钎缝根部处晶粒度级数达到可接受的极限晶粒度5级,距钎缝8 mm处母材晶粒度级数无明显变化,钎焊接头热影响区局部导电性能降低。     

Ti/Cu/Ti火焰加热扩散钎焊界面组织分析

用保护膜防护，并施加一定压力可实现Ti／Cu／Ti氧-乙炔焰加热扩散钎焊。通过BSE(背散射电子衍射)、EDS(电镜线扫描)、拉伸试验等测试手段对Ti／Cu／Ti钎焊接头组织、成分及结合强度测定的结果表明，在试验温度下，接头中Cu、Ti之间发生了剧烈的扩散。加热温度为840-870℃时，钎缝界面中部组织由Cu4Ti与Cu(Tj)固溶体组成，结合强度较高。加热温度为870-900℃时，钎缝界面中部组织由CuTi与Cu4Ti Cu(Ti)固溶体组成，结合强度较低。钎焊结合强度与加热温度相关。     

Microjoining of Ti–Ni alloy and stainless steel using resistance brazing method aided by numerical simulation

A novel resistance brazing method aided by numerical simulation, in which the brazing is completed through several preliminary heatings and a subsequent final heating aided by the numerical simulation is presented. The preliminary heating is performed with a relatively low electric energy input so that the uniformity of the surface contact condition between two parts can be improved due to local melting and subsequent solidification and so that the electric current data can be acquired for preparing analytical conditions necessary to the numerical simulation. The final heating is performed with an energizing condition determined by the numerical simulation in advance. To prove the efficacy of the resistance brazing method aided by the numerical simulation, Ti–Ni alloy and type 304 stainless steel wires with diameters of 96 μm both were butt-joint brazed using Au–Cu brazing filler metal supplied with the individual metal plating. The brazed joints had tensile strengths ranging from 74 to 448 MPa in accordance with the energizing conditions.     

转子并头套的气焊政中频感应钎焊

研究了一种发电机定子嵌线的中频感应钎焊方法。通过实验比较,阐述了气体火焰钎焊在焊接转子并头套时渗透率不高,生产效率低,生产环境差和容易烧坏线圈上的绝缘层等缺陷。通过采用中频感应钎焊消除了气体火焰钎焊焊接转子并头套的缺陷,为后续产品采用中频感应钎焊焊接线圈并头套提供了依据。     

玻璃与金属真空钎焊接头残余应力影响参数分析

玻璃和金属焊接接头由于设计不合理,将致使接头存在较大的焊接残余应力,会严重削弱接头强度.应用顺次耦合有限元热应力计算方法,对平板玻璃和金属在真空条件下的钎焊过程进行了数值模拟,分析了玻璃、金属、钎料厚度、钎焊压力和钎焊温度等因素对应力集中区域残余应力的影响,并观察了焊接接头拉伸断裂后的形貌特征.结果表明,金属厚度增加会增大残余应力,并且其对残余应力影响最显著;钎焊压力和钎焊温度的增加可以降低残余应力;玻璃和钎料厚度对残余应力的影响不大;焊接接头的拉伸断裂区域位于玻璃和金属焊接接头界面贴近玻璃一侧.     

Effect of hot dip aluminising on interfacial microstructure and mechanical properties of Ti/Al joint by TIG arc welding brazing

Abstract

The joint of Al 5A06 and aluminised Ti–6Al–4V dissimilar alloys was achieved by means of tungsten inert gas arc welding brazing. The effect of aluminized coating on the spreading behaviour of filler metal on Ti substrate was studied. The spreadability of liquid filler metal on the Ti substrate was enhanced obviously due to the presence of aluminised coating. The interfacial reaction layer was characterised by a uniform lamellar layer of TiAl₃ intermetallic, with a thickness of 1 μm. Sound joints with well appearance were obtained, and the optimised tensile strength of the joint reached 216 MPa. The failure initiated from the interfacial layer at the root face and then propagated within the weld seam at the upper part of the joint. Capable welding parameters were broadened by the presence of aluminised coating for dissimilar metal joining of Ti/Al.     

石墨/紫铜低温连接接头界面组织和性能分析

石墨与金属焊接是实现材料性能优越化的有效途径。从介绍石墨与金属焊接技术需求和难点出发,重点综述了石墨与铝合金、铜合金以及其他合金钎焊、扩散焊连接领域的研究进展,总结了钎焊、扩散焊技术实现石墨与金属有效冶金结合的机理,分析了活性钎料在钎焊过程中的作用以及润湿性研究成果,简单概括了石墨与金属的连接性能,最后指出了当前焊接存在的问题、钎焊和扩散焊技术未来的发展方向,为进一步深入研究及工程应用提供理论基础及技术支撑。

     

钛合金TC6与TC11高频感应钎焊工艺

以B-Ti57CuZrNi-S为钎料,在氩气保护气氛下对TC6/TC11钛合金进行高频感应钎焊工艺实验研究。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试方法,分析气体保护流量、流态以及工艺参数对焊接界面形貌、接头组织及元素分布的影响,并测试接头的抗拉强度。结果表明,钎焊界面主要由富Ti的β-Ti固溶组织和Cu-Ti、Ni-Ti以及(Cu,Ni)Ti/Zr组成的金属间化合物相组成。钎焊接头的抗拉强度随钎焊温度的升高或保温时间的延长,呈现先升高后降低的趋势,接头最高强度可达433MPa。TC6/TC11钛合金高频感应钎焊优化工艺参数带为:焊接温度910℃~930℃,保温时间120~150 s,Ar气保护流量1 MPa。     

Mg/Cu/Al接触反应钎焊工艺及元素扩散行为分析

采用铜中间层对镁合金与铝合金进行了接触反应钎焊,利用SEM,EDS研究了接头的微观形貌及组织结构,并对界面Cu元素的扩散行为进行了分析. 结果表明,铜中间层可有效阻隔镁与铝的接触反应,界面无Mg-Al系金属间化合物生成;相同温度下,Cu原子在Mg元素中的扩散能力远大于在铝中的扩散能力,导致Al/Cu侧在温度低于560 ℃时无法产生有效连接,且温度高于570 ℃时镁合金溶解过多,工艺区间过窄. 在565 ℃保温20 min可实现连接,但抗剪强度仅12.6 MPa. 采用低温长时间保温,随后高温短时加热的工艺可实现Mg/Cu/Al接头有效连接. 在475 ℃保温60 min,560 ℃加热7 min的条件下,接头强度可达31.2 MPa.