Cu含量对Ag-Cu钎料钎焊透氧膜

采用Ag-Cu钎料用于透氧膜与不锈钢支撑体之间的封接,研究了Cu含量对Ag-Cu钎料钎焊透氧膜界面结构的影响。利用SEM对连接界面的显微组织进行观察,并用EDS对界面的相组成进行分析。结果表明:纯Ag与透氧膜陶瓷之间的连接界面无元素互扩散;Ag中少量1at%Cu的添加并未明显改善钎焊连接界面;当Cu含量增加到3.3at%时,在透氧膜一侧生成一层由Cu和Ag扩散所致的厚度约200μm的反应层,反应层的生成表明Ag-3.3Cu钎料与透氧膜之间具有良好的润湿性和界面结合。     

新型Ag-Cu-Ge钎料的性能及钎焊界面特征

根据Ag-Cu-Ge系三元相图,制备了Ag-Cu33.4-Ge28.1,Ag-Cu43-Ge20(质量分数,%)两种中温合金钎料。利用金相显微镜、DTA对钎料组织及其熔点进行分析,并对其润湿性进行测试。结果表明:两种合金钎料的熔化温区为539~622℃,Ag-Cu33.4-Ge28.1合金对于纯Ni和Cu具有良好的漫流性和润湿性。利用扫描电镜和能谱仪对钎焊后的界面微观组织进行观察与分析,发现在界面处形成了固溶体和金属间化合物。     

TiAl/42CrMo颗粒增强钎焊接头在不同载荷下的断裂特性

焊接材料: 母材:TiAl合金(Ti-46.5Al-2.5V-1Cr,原子分数)/42CrMoA钢(平衡态) 钎料:Ag-Cu/Ti/Ag-Cu复合轧制钎料     

钎焊金刚石膜的试验研究及机理分析

针对金刚石膜钎焊问题,采用粉末冶金法制备的Ag72-Cu28-Ti(1-5)钎料片,对金刚石膜与硬质合金进行了真空钎焊试验。在真空度<5×1012-2Pa,850℃×10min工艺条件下,实现了金刚石膜与硬质合金的钎焊连接。用扫描电镜、电子探针及X射线衍射区研究了金刚石膜与活性钎料界面,揭示了钎焊界面的形成机理。在钎焊温度下,液态Ag-Cu-Ti钎料合金中的活性成分β-Ti与金刚石膜表面的C具有较强的亲和力,通过吸附、扩散和化学反应,在金刚石膜表面出现了类金属TiC层,在以Ag-Cu共晶合金为基的钎料作用下,实现了金刚石膜与支撑体硬质合金钎焊连接。金刚石膜钎焊接头的四点弯曲强度测试表明,在文中的钎焊工艺参数下,钎料中Ti含量1％-3％时,其钎焊接头平均强度>300MPa。     

新型中温钎料Ag-Cu-Ge-Sn-Ni的初步研究

根据合金相图的基本原理,结合Ag-Cu-Ge系三元相图,设计了含有少量合金元素Sn、Ni的中温钎料合金Ag-Cu24．0-Ge25．0-Sn4．0-Ni0．2(质量分数,％)。通过钎料合金与Ni板的润湿性测试及润湿后界面的微观组织分析,表明该合金对于纯Ni具有良好的漫流性和润湿性。     

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.     

钨铈/可伐合金活性钎焊接头的组织与性能

采用含Ti的Ag-Cu基活性钎料真空钎焊钨铈合金(WCe O2)与可伐合金(4J33),并对接头结合强度与微观组织进行了研究。研究结果表明,焊接接头组织由富Ag相、富Cu相、Cu-Ti金属间化合物以及带状的(Fe,Co,Ni)-Ti化合物共同构成;最佳钎焊温度为850℃,此时钎料对WCe O2表面有良好的润湿性,且抗剪强度达到最大(153 MPa)。当钎焊温度较低时,母材及钎料中元素的扩散能力差、反应性弱,接头处不能形成良好的冶金结合并容易在界面处形成孔洞;而钎焊温度过高,焊缝组织中会形成过量的(Fe,Co,Ni)-Ti化合物,降低钎缝组织的塑韧性,导致接头综合力学性能下降。     

AgCuTi合金钎焊单层立方氮化硼砂轮

为研制我国新一代单层钎焊CBN(立方氮化硼 )磨料砂轮 ,尝试Ni-Cr和Ag -Cu-Ti两种活性钎料 ,在真空炉中钎焊。试验结果表明 ,Ni-Cr合金钎料对CBN磨料不浸润 ,钎焊后CBN磨料全部脱落 ;而Ag -Cu -Ti合金钎料对CBN则表现出良好的浸润性并将CBN牢牢钎焊住。借助扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射对界面微区组织的分析研究表明 ,钎焊过程中Ag -Cu -Ti合金钎料中的Ti向CBN磨料界面富集 ,并与CBN磨料表面的N和B元素反应生成TiN和TiB ,这是实现Ag -Cu -Ti合金钎料与CBN磨料高结合强度的关键因素。断口形貌的分析研究表明 ,CBN与Ag -Cu -Ti合金钎料间的断口发生在Ag -Cu -Ti合金钎料层 ,说明CBN磨料与Ag -Cu -Ti合金钎料的结合强度已超过了Ag-Cu -Ti合金钎料本身强度。最后将研制出的单层钎焊CBN磨料砂轮与传统电镀CBN砂轮进行了重负荷磨削对比试验 ,钎焊砂轮表现出明显的优势     

新型中温钎料Ag-CU-Ge-Sn-Ni的初步研究

根据合金相图的基本原理。结合Ag-Cu-Ge系三元相图，设计了含有少量合金元素Sn、Ni的中温钎料合金Ag-Cu24．0-Ge25．0-Sn4．0-Ni0．2（质量分数，％）。通过钎料合金与Ni板的润湿性测试及润湿后界面的微观组织分析。表明该合金对于纯Ni具有良好的漫流性和润湿性。     

TiAl/Ag-Cu/Ti/W-Cu钎焊接头的界面结构及连接机理

采用Ag-Cu/Ti叠层活性钎料实现了TiAl基合金与W-Cu合金的钎焊连接,获得了良好的钎焊接头。利用SEM,EDS等微观手段,分析了接头界面结构和元素分布情况,并探讨接头连接机理。研究结果表明:TiAl/AgCu/Ti/W-Cu典型界面微观结构为TiAl/Cu-Ti/Cu基固溶体+Ag基固溶体+Ag-Cu共晶/Cu-Ti+Cu基固溶体/WCu。TiAl侧的连接主要靠Cu-Ti反应层的生成,W-Cu侧主要为钎料中Ag向W-Cu中扩散形成的Cu基固溶体实现连接。     

复相Al2O3/SiCw陶瓷与不锈钢钎焊接头的界面反应和反应产物

采用氩气保护下活性金属钎焊法对碳化硅晶须增韧氧化铝陶瓷（Al2O3/SiCw）与不锈钢（1Cr18Ni9Ti)进行了钎焊，所用钎料为Ag-Cu-Ti3活性钎料，通过X－射线衍射仪（XRD）对界面的反应产物进行了物相分析，并用能谱仪（EDAX）分析了界面元素组成，结果表明，钎焊接头界面的反应十分复杂，反应产物多种多样，主要有TiO,Ti2O,TiC,Fe2Ti4O,Ni3Ti,AlTi等物质，界面反应层按Al2O3 SiC/TiO AlTi TiC/TiO2 Fe2Ti4O/Ag-Cu的规律过渡。     

AgCuNiLi钎焊TiC金属陶瓷与GH3128界面结构及接头性能

采用AgCuNiLi钎料对TiC金属陶瓷与GH3128镍基高温合金进行钎焊。结果表明:当钎焊温度为840℃,保温10min时,接头典型界面结构可以表示为:TiC金属陶瓷/(Cu,Ni)/Ag(s.s)+Cu(s.s)/(Cu,Ni)/GH3128。随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,TiC金属陶瓷附近的(Cu,Ni)固溶体层厚度增大,且向钎料内部呈树枝状长大,钎料内部的Ag-Cu共晶组织逐渐减少。界面机理分析表明:钎料中Li的加入能促进界面上(Cu,Ni)固溶体的形成;但(Cu,Ni)固溶体的继续长大则受钎料中Cu元素的扩散程度控制。当加热温度由810℃升高到960℃,接头抗剪强度呈现先增大,然后缓慢减小的变化趋势。当加热温度为880℃、保温时间为10min时,接头抗剪强度达到最大值204MPa。     

铜基钎料真空钎焊金刚石

采用铜基合金钎料,适当控制钎焊工艺,实现了金刚石与钢基体的高强度连接.借助扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)分析了真空加热条件下,对铜基合金钎料与金刚石之间的界面反应,钎焊面进行了表面形貌和结构分析.探讨了钎料与金刚右界面处碳化物的形成机理.阐明了在钎焊过程中Ti元素在金刚石界面形成富Ti层并与金刚石表面的C元素反应生成TiC、SnTi C是实现合金层与金刚石有较高结合强度的主要因素.钎料与钢基体在钎焊温度下发生组元间相互扩散,形成了固溶体及其化合物,从而实现钎料与钢基体的高强度结合,并对一系列铜基钎料进行了测试.     

Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金钎焊接头的组织及性能研究

采用Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金,并对钎焊接头微观组织、力学性能以及钎焊试样的阻尼性能进行研究。结果表明,Ag-Cu钎料可以实现两种阻尼合金的连接,并且钎焊试样经过435℃保温4 h的调幅热处理后,能够复合两种阻尼合金的阻尼特性,随着应变的增加,钎焊试样的阻尼性能稳定提高。钎缝组织主要为Mn-Ni-Cu-Fe-Ag固溶体以及富Ag相组成,钎料与母材之间能产生良好的冶金结合,钎焊接头组织致密;钎焊接头的断裂模式为以韧性断裂为主的混合型断裂,钎焊接头室温剪切强度为209.7 MPa,经过调幅热处理后,钎焊接头断裂方式为脆性断裂,钎焊接头室温剪切强度达到246.4 MPa。     

Ag-Cu+WC复合钎料钎焊ZrO2陶瓷和TC4合金

采用新型Ag-Cu+WC复合钎料进行ZrO₂陶瓷和TC4合金钎焊连接,探究了接头界面组织及形成机制,分析了钎焊温度对接头界面结构和力学性能的影响. 结果表明,接头界面典型结构为ZrO₂/TiO+Cu₃Ti₃O/TiCu+TiC+W+Ag_(s,s)+Cu_(s,s)/TiCu₂/TiCu/Ti₂Cu/TC4. 钎焊过程中,WC颗粒与Ti发生反应,原位生成TiC和W增强相,为Ti-Cu金属间化合物、Ag基和Cu基固溶体提供了形核质点,同时抑制了脆性Ti-Cu金属间化合物的生长,优化了接头的微观组织和力学性能. 随钎焊温度的升高,接头反应层的厚度逐渐增加,WC颗粒与Ti的反应程度增强. 当钎焊温度890 ℃、保温10 min时,复合钎料所得接头抗剪强度达到最高值82.1 MPa,对比Ag-Cu钎料所得接头抗剪强度提高了57.3%.     

Ni-Cr合金真空钎焊金刚石界面反应的热力学与动力学分析

采用Ni-Cr合金钎料，适当控制钎焊工艺，实现了金刚石与钢基体的高强度连接。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射结构分析了真空加热条件下，Ni-Cr合金钎料与金刚石之间的界面反应，探讨了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理。结果表明，Ni-Cr合金钎料中的Cr和少量Si在金刚石表面富集并与金刚石中的C发生反应生成Cr7C3、Cr3C2碳化物，其中Cr7C3呈笋状生长，Cr3C2呈片状，可能有少量SiC生成。金刚石与钎料的界面形成了金刚石＼SiC、Cr3C2＼Cr7C3钎料的梯度材料，实现了Ni-Cr合金与金刚石的冶金结合。     

微量Nd对Sn-6.5Zn合金及钎料/Cu界面结构的影响

研究了微量稀土元素Nd的添加对Sn-6.5Zn合金组织及钎料/Cu焊点界面金属间化合物(IMC)特征的影响.结果表明:微量Nd元素在Sn-6.5Zn钎料中的添加能够显著细化合金组织和形成均匀细密界面IMC层;添加0.1 wt％Nd元素即能促进钎料/Cu焊点界面反应及界面区域成分的均匀性.     

离子注入影响高纯氧化铝钎焊性能的研究

使用Ag-Cu-Ti活性钎料在真空环境下钎焊高纯氧化铝和金属,能够获得具有一定气密性和强度的接头,但是存在Ag-Cu-Ti活性钎料质量不稳定,活性钎料与陶瓷的反应层组织、厚度、成分不易控制的缺点。为了稳定地获得满足更高气密性和强度要求的陶瓷-金属封接接头,尝试先采用离子注入使陶瓷表层金属化,再使用非活性Ag-Cu钎料进行陶瓷和金属连接的方法。文中分别使用Ag-Cu-Ti活性钎料和Ag-Cu非活性钎料在真空环境下钎焊不同离子注入剂量的高纯氧化铝陶瓷和金属铌,研究了离子注入剂量对接头组织、界面反应和接头性能的影响,并分析了相关原因。     

镍对56Ag-Cu合金钎焊性能的影响

研究了1.5%~4.5%的Ni对56Ag-Cu合金熔化特性、加工性能和在2Cr13、9Cr18母材上的铺展性和间隙填充性、钎焊接头强度以及Ni对钎料合金微观组织的影响,研究结果表明,该牌号钎料产品中的镍含量控制在3.5%~4.1%时的综合性能最佳。     

钎料中的锰在不锈钢真空钎焊过程中的作用

Ag—Cu钎料中的Mn优先渗透1Cr18Ni9Ti不锈钢上的氧化膜,同钎剂一样与不锈钢表面氧化物相作用,使氧化物变得可以被熔融钎料渗透。钎料熔化时富Mn—Cu 熔液超前于主体钎料沿氧化物—钢界面流布。母材金属在富Mn—Cu 熔液中的溶解使氧化膜剥离、破碎,为主体钎料的大规模铺展准备了条件。作为Mn 氧化反应的结果,真空炉中氧化性气体(主要是O_2和H_2O)的分压明显降低。