SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊技术研究

采用Al-28Cu-5Si-2Mg钎料，对SiCp／2024Al复合材料进行真空钎焊连接。试验结果表明：钎焊温度、保温时间、SiC颗粒的体积分数以及焊后时效处理均会影响SiCp／2024Al复合材料钎焊接头的连接强度；钎缝中有少量SiC颗粒存在，且分布不均匀；在靠近母材处出现贫化区，在钎缝中心两侧有较小的集聚区。提高液态钎料对SiC的润湿性，降低连接区的弱连接比例，减少过渡到钎缝的SiC颗粒，都是改善钎焊连接强度的重要途径。     

铝基复合材料；真空钎焊；接头强度；断裂分析

采用Al-28Cu-5Si-2Mg钎料，在真空高频感应条件下对SiCp/LY12复合材料进行了钎焊连接。试验结果表明：钎焊温度、保温时间、SiC颗粒的体积分数以及焊后时效处理均会影响SiCp/2024Al复合材料钎焊接头的连接强度：钎缝中有少量SiC颗粒存在，且分布不均匀。在靠近母材处出现贫化区，在钎缝中心两侧有较小的集聚区。SiCp/LY12复合材料钎焊接头的断裂是由于钎缝金属中的SiC颗粒成为裂源，裂纹沿钎缝作低能量撕裂所致。     

采用Ni基钎料和Cu中间层真空钎焊W/CuCrZr的接头组织和性能研究

以20μm厚的纯Cu片作为中间层,采用20μm厚的非晶态Ni基钎料箔在在900、930、950℃下保温10min真空钎焊W和CuCrZr合金。采用SEM和EDS分析了钎焊接头的界面形貌,检测钎焊接头的剪切强度及显微硬度。结果表明,中间层Cu与母材CuCrZr合金一侧界面结合良好,在CuCrZr合金一侧形成了钎焊热影响区;钎料与W母材界面处形成了反应层,在W母材侧有微裂纹。随着钎焊温度的升高,W侧裂纹增多,造成接头性能的迅速恶化。W和CuCrZr的钎焊温度最好控制在930℃以下。以纯Cu片为中间层,采用Ni基钎料钎焊W和CuCrZr的过程,实质上是Ni与Cu、W互相扩散并反应生成化合物层和固溶体的过程。钎焊接头的最佳剪切强度为144MPa,断裂主要发生在W母材及W与反应层之间的界面。钎缝区域的显微硬度随钎焊温度的升高而降低,CuCrZr合金焊接热影响区的硬度高于其母材。     

钛丝的钎焊对接

采用高频感应钎焊的方法,研究了Ag及AgCu28钎料对钛丝钎焊性能的影响.当钎焊保温时间大于1.0 s时,BAg与BAgCu28钎缝的抗拉强度分别达到了550 N与160 N.钎缝的金相及X射线衍射分析表明,钎缝中不存在Ti-Ag及Ti-Cu金属间化合物,快速感应钎焊过程可以抑制钎料组元和母材之间的化学反应及母材晶粒的长大,即使采用熔点较高的钎料,也可以获得高性能的钎焊接头.     

不锈钢芯板钎焊残余应力的有限元分析

利用有限元软件ABAQUS,采用热弹塑性有限元分析法对不锈钢芯板钎焊残余应力的大小及分布规律进行研究,并分析了各应力分量对钎焊接头区域的影响,最后探讨了钎料厚度、芯管厚度等8种因素对钎焊残余应力的影响。结果显示,不锈钢芯板中的钎焊残余应力主要集中分布在钎焊接头区域,在钎缝处有着较大的应力梯度。在钎缝处的纵向残余拉应力数值较大,是影响钎焊接头可靠性的主要因素。钎料厚度、搭接宽度及钎料种类对钎焊残余应力的影响较大,芯管厚度、面板厚度、芯管直径、芯管间距和钎焊温度对钎焊残余应力的影响很小。     

Sn-Zn钎料钎焊镁合金AZ31B接头的显微组织及力学性能

以Sn-Zn钎料对变形镁合金AZ31B进行了炉中钎焊,研究了变形镁合金AZ31B钎焊接头的微观结构与连接强度。采用XRD、SEM、EDS等仪器分析了钎焊接头的界面组织和钎缝物相,测试了钎焊接头的剪切强度与钎缝组织的显微硬度。结果表明,Sn-Zn钎料在钎焊过程中与母材AZ31B发生溶解与扩散作用,在钎缝中生成金属间化合物Mg2Sn和(β-Sn+Mg2Sn)共晶组织。钎焊接头中母材的显微硬度最低,Mg2Sn的显微硬度最高,钎焊搭接接头平均抗剪切强度达到48 MPa。钎焊搭接接头的主要断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂主要发生在共晶组织和Mg2Sn相处。     

关于铝钎焊冶金过程的一个问题

讨论了钎焊温度下铝钎焊钎缝的冶金过程:1.Al母材溶入钎料首先从晶界处开始,由于液态钎料的均匀化,Si渗入了晶界;2.液态钎料中的Si向母材Al晶粒中扩散形成α相。     

采用BNi7钎料钎焊不锈钢接头的组织和性能

研究了BNi7钎料真空钎焊OCr13不锈钢过程中,钎焊温度和时间对钎焊接头组织和室温及高温性能的影响.结果表明:接头组织由钎缝近母材区的Ni-Fe基固溶体和钎缝中间连续的Ni(Cr,Fe)-P化合物组成.随钎焊温度和时间的增加,钎缝中Nj(Cr,Fe)-P化合物含量逐渐减少,Ni-Fe基固溶体含量相应增多,钎缝强度随之而提高.钎缝高温强度在600℃以下随测试温度的升高而逐渐降低,当测试温度高于600℃时,钎缝强度明显下降.     

钎焊时间对排锯性能的影响

采用CT643钎料、高频钎焊工艺对排锯进行焊接试验,研究钎焊时间对排锯性能的影响。用万能力学试验机、电子显微镜测试钎焊接头的剪切强度和组织形貌,体式显微镜测量钢基侧钎料的钎着面积,金相显微镜、洛氏硬度计对比分析热影响区的组织和硬度变化。结果表明:钎焊时间延长,热影响区接头的剪切强度逐渐降低、组织的晶粒长大并形成回火屈氏体,且钢基体钎料的钎着面积逐渐降低,热影响区尺寸增大、硬度降低;当钎焊时间为1.8 s时,CT643钎料渗入钢基体约90 μm,钢基体向钎料界面扩散反应形成高度约10 μm的竹笋状突起。      

钎焊工艺对75Ni8排锯钢基体性能影响的研究

探究钎焊工艺对75Ni8排锯钢钎焊后力学性能和显微组织的影响。实验共选用7种钎料进行感应钎焊,借助力学试验机、冲击试验机、维氏硬度计、金相显微镜等进行力学性能和显微组织分析。结果表明:三明治HL861钎焊接头的剪切强度最高,为164.87 MPa;CT737冲击韧性最高,为50.08 J/cm2;距离钎缝近的母材区域维氏硬度下降较快,最低为1 176 MPa,原始母材的维氏硬度为4 468.91 MPa;金相观察发现:距离钎缝近的区域母材组织粗大,而原始母材组织细小均匀。75Ni8排锯钢钎焊后的组织和性能受温度影响较大,当加热时间变长,回火温度超过600℃时,组织转变为回火屈氏体。      

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。     

微电机定子线圈引出头电阻钎焊的工艺研究

本文介绍了微电机定子线圈引出头的电阻钎焊工艺。根据工件接头的不同形状，设计了不同形状的电极和钎焊剂、钎焊料，并完善了工艺参数。钎焊后的接头外形美观，强度高。     

电阻钎焊微控制器设计与可靠性研究

介绍了电阻钎焊微控制器的组成和原理设计思路，分析了其工作可靠性的影响因素。该控制器以MCS-51单片机为核心，从软硬件两方面分析了防止干扰、提高器件和电路可靠性的措施以及系统供电电源、晶闸管的单管导通和变压器的单向磁化等可靠性问题，指出整机的老化试验是控制器可靠性的重要保证。     

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.     

钎焊过程原位合成高强度银钎料

AgCuZnSn合金具备高强度、成分无害化的优势,在绿色制造中应用前景广阔,但Sn元素的加入导致的成形性能下降,限制了其使用. 为克服该不足,设计了一种使用AgCuZn/ZnCuAgSn/AgCuZn复合焊片在钎焊过程中原位合成AgCuZnSn高强钎料的方法,采用的复合钎焊片外层为AgCuZn低熔合金,内层为ZnCuAgSn合金,二者熔点接近且内层合金低于合成后钎料熔点,复合钎料的加工性优于同成分的AgCuZnSn钎料. 使用复合钎焊片进行了感应钎焊不锈钢试验. 结果表明,钎焊过程中两种合金几乎同时熔化,经瞬间保温后可充分熔合,获得高强度钎缝,采用该工艺获得的接头强度高于常规钎焊连接强度.     

Advances in brazing of creep-resisting alloys

The problems of brazing of creep-resisting nickel and intermetallic alloys based on titanium aluminide are investigated. Advantages of using adhesion-active brazing alloys based on Ni–Cr–Zr, Pb–Ni–(X), Ti–Zr–Fe, and Ti–Zr–Mg systems for brazing are described.     

Ti-Cu电阻钎焊接头微观性能研究

为了克服现阶段电解镍生产过程中钛种板与铜耳铆钉连接的种种缺点,提出了应用电阻钎焊的方法连接钛种板与铜耳.在正交试验设计的参数下,经过多次实验成功实现了较大面积搭接试样的焊接;同时,利用SEM、EPMA等研究TC4与紫铜电阻钎焊接头组织,发现在适当焊接规范接头下,钎料与母材结合良好,钎料中主要金属原子与母材Ti和Cu能相互扩散、浸润,达到了原子间结合,焊缝组织无明显缺陷.     

钎焊材料行业发展与标准化需求

概述了中国钎焊材料行业发展现状,综述了ISO,EN,GB,AWS等标准化组织及其钎焊材料标准化研究现状,并对钎焊材料标准中的关键指标进行了分析。针对自动化、智能化钎焊制造需求,提出了未来国内钎焊材料标准化发展方向。     

A nickel-based brazing alloy for brazing creep-resisting alloys and steels

The main types of brazing alloys used for brazing creep-resisting alloys and steels are investigated and their characteristics and main special features described. The aspects of the selection of brazing alloys for brazing different materials depending on the brazing conditions and the operating conditions of the components are discussed. Examples of the application of the technology of high-temperature brazing in the manufacture of aviation technology components are presented.     

双光束激光钎焊工艺

以CO2激光为热源,镀锌钢板为母材,CuSi3焊丝为钎料,进行了双光束激光自动填丝钎焊工艺试验.通过对比单、双光束钎焊特点及改变双光束钎焊工艺参数,分析了双光束激光功率、离焦方式、双束激光能量配比、焦点间距等对接头质量的影响.结果表明,双光束钎焊对激光功率的变化具有更大的适应性;当采用负离焦并行双光束、2 mm 焦点距离的串行双光束且前束激光功率大于后束激光时,可以获得更好的钎缝质量,钎焊过程更具灵活性、适应性.在此基础上,借助金相显微镜、SEM和EDX能谱分析,对接头组织及界面元素分布规律进行了分析.结果表明,双光束钎缝附近母材晶粒更细小,粗晶区更窄;在界面处有Fe-Si金属间化合物生成.