Cu基微晶钎不料高频钎焊OCr18Ni9Nb/YG6分析

应用Cu-xSn(x=7,13.5,质量分数%)微晶钎料对OCr18Ni9Nb不锈钢与YG6硬质合金进行了高频钎焊,分析了钎焊接头的相组成、组织形态和界面元素分布特征,探索了钎料成分和原子互扩散与接头组织之间的相关规律.结果表明,在感应钎焊过程中,Cu基微晶钎料表现出了良好的润湿性和铺展性,液态钎料与母材之间发生了一定程度的原子互扩散,实现了OCr18Ni9Nb/YG6的焊接.钎接接头组织致密均匀,无夹渣和气孔缺陷产生.Ocr18Ni9Nb/Cu-xSn/YG6钎缝组织由β-Cu固溶体和少量金属间化合物组成,钎料中锡含量的增加使钎缝化合物数量有所增加.近界面母材组织无明显粗化现象.     

Study on Vacuum Brazing of 25Cr3MoA/YG6 Using Cu-based Microcrystalline Brazing Alloy

应用Cu-11Sn-2Ni微晶钎料对25Cr3MoA钢和YG6硬质合金进行了真空钎焊, 观察了接头组织形貌, 建立了钎料层/母材原子互扩散模型, 定量分析了焊接区合金元素的分布特征, 并在专用仪器上测试了接头的剪切 强度. 结果表明: 使用铜基微晶钎料钎焊25Cr3MoA和YG6, 润湿性和铺展性良好, 形成的钎缝饱满致密, 接头 钎着率高; 钎缝组织以铜固溶体为主相, 其间分布着Cu3Sn相、富Ni的Cu9NiSn3相以及少量的 γ-Fe相. 铜原子从钎 缝向母材的扩散深度约为25 um. 应用铜基微晶钎料可实现25Cr3MoA与YG6的真空扩散钎焊连接, 接头剪切强 度较高, 达169 MPa.     

铜基微晶钎料真空钎焊25Cr3MoA/YG6

应用Cu-11%Sn-2%Ni微晶钎料对25Cr3MoA钢和YG6硬质合金进行了真空钎焊,观察了接头组织形貌,建立了钎料层/母材原子互扩散模型,定量分析了焊接区合金元素的分布特征,并在专用仪器上测试了接头的剪切强度.结果表明:使用铜基微晶钎料钎焊25Cr3MoA和YG6,润湿性和铺展性良好,形成的钎缝饱满致密,接头钎着率高;钎缝组织以铜固溶体为主相,其间分布着Cu3Sn相,富Ni的Cu9NiSn3相以及少量的γ-Fe相.铜原子从钎缝向母材的扩散深度约为25μm.应用铜基微晶钎料可实现25Cr3MoA与YG6的真空扩散钎焊连接,接头剪切强度较高,达169 MPa.     

铝合金与不锈钢的过渡层钎焊

铝合金与不锈钢的物化性能相差很大，两者的直接连接易于在界面上生成Al和Fe的脆性化合物。作者用试验的方法研究了LF3铝合金与0Cr18Ni9不锈钢的Ni／Cu过渡层钎焊的工艺方法以及接头的组织与力学性能，并对各连接界面进行了机理分析。对钎缝的界面做剪切试验、X射线衍射、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析发现，镀层与钎料等各界面连接紧密，特别是钎缝与母材之间没有生成脆性Al-Fe金属间化合物。由此得出结论，面心立方结构的Ni／Cu电刷镀层能有效地阻挡Al、Fe等原子扩散，钎缝与镀Cu界面上虽然生成了少量的AlCu3，但由于组织不连续，没有大幅度降低钎缝的剪切强度。通过过渡层钎焊，实现了LF3铝合金与0Cr18Ni9不锈钢的复合连接．满足了工程需要。     

真空钎焊不锈钢接头组织及扩散处理研究

采用BNi-2,BNi-5这2种镍基钎料真空钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢.利用金相分析,X射线衍射物相分析方法对钎焊接头组织特性、相组成和扩散处理后组织进行了研究.结果表明:在真空钎焊过程中,钎料和母材中元素产生明显扩散;扩散处理能够消除钎缝中化合物相,使接头组织均匀化.     

1Cr18Ni9Ti扩散钎焊接头组织及性能

采用厚度为50μm的BNi82Cr Si B作为钎料,进行了1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空扩散钎焊,对接头的界面微观组织进行了观察和分析;测试了接头的常温抗拉强度;对扩散钎焊接头进行了液压强度考核。试验结果表明,钎料与母材形成了钎缝,经扩散钎焊后,钎缝组织均匀;钎焊接头抗拉强度与母材相当,而断后伸长率及断面收缩率都低于母材,断裂形式为韧性断裂;对沟槽模拟件进行27 MPa液压试验,保持10 min,无变形、无渗漏,满足设计要求。     

新型含钯镍基钎料钎焊不锈钢接头的性能分析

对新型Ni-Pd-Ag-Cr-Si钎料钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢的接头性能进行了分析。结果表明,新型Ni-Pd-Ag-Cr-Si钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢有良好的润湿性;钎焊接头中,紧靠钎缝与母材界面的是与该界面平行的长条形齿状镍钯基固溶体致密组织。这种固溶体具有较高的强度和塑性,钎缝宽度为170μm时,钎缝仍具有较高的剪切强度,利于保证钎焊不锈钢产品质量不发生重大变化。     

钎焊温度对GH4169/1Cr18Ni9Ti接头组织和性能影响研究

采用BNi82CrSiB镍基钎料真空钎焊GH4169/1Cr18Ni9Ti母材,通过光学显微镜、能谱仪、显微硬度计、拉伸试验机等研究了钎焊温度对钎缝的显微组织、显微硬度、力学性能的影响。结果表明:在1 060~1 100℃范围内,接头的钎缝主要由镍基固溶体组成,钎缝中未出现金属间化合物相,钎焊温度的变化对接头的钎缝组织无明显影响。断口分析结果表明:接头断裂均为韧性断裂,断裂区域均处于靠近1Cr18Ni9Ti母材的扩散区中。     

BNi-2真空钎焊0Cr18Ni9不锈钢钎缝组织及相变机理研究

采用BNi-2镍基膏状钎料,在1 050℃/10 min工艺条件下,对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢进行真空钎焊,并通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等对钎焊接头界面的显微组织、钎缝内元素分布及物相结构进行测试。结果表明,钎缝区组织由γ-Ni基固溶体和金属化合物Cr_2B等构成。随着钎焊温度升高,钎料中B、Si元素向母材扩散愈充分,在奥氏体界面处沿晶析出Cr_2B等硼化物。     

Mo-Cu合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢真空钎焊接头的组织性能

采用Ag-Cu-Ti钎料,控制钎焊温度为910℃,保温时间为20 min,可以实现Mo-Cu合金与1Cr1 8Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,接头抗剪强度为75 MPa.采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度计对Mo-Cu/1 Cr18 Ni9Ti接头组织特征及性能进行分析.结果表明,钎焊接头靠近1Cr18Ni9Ti钢一侧,主要形成Ag-Cu共晶组织和少量的TiC相;靠近Mo-Cu合金一侧,Ag,Cu元素在合金与钎缝间相向扩散,共晶组织消失,以富铜相为主.钎缝的显微硬度明显低于Mo-Cu合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢母材,无脆性化合物生成,剪切断口呈现剪切韧窝的形貌特征.     

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.     

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.     

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。     

快速凝固Al-Si-Cu基钎料的性能

利用单辊急冷设备，制得了厚度为70～100μm的三种Al-Si-Cu薄带钎料。根据DTA测定结果，该快冷钎料液相线降低3～5℃。快冷钎料与普通钎料的润湿性和接头抗拉强度测定结果表明，快冷钎料润湿系数提高20％，抗拉强度提高30％。分析钉料和钎焊接头的微观组织可以发现，快冷钎料晶粒尺寸在0．6μm以下，元素分布均匀，在钎焊过程中与母材扩散性能好，有利于提高润湿性和接头抗拉强度。采用快速凝固制备薄带钎料，不仅工艺简单，且可获得性能更优良的钎料，并可用于开发新颖钎料。     

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。     

金刚石工具真空钎焊钎料的适应性

应用真空钎焊技术，分别采用含有强碳化物形成元素Cr、Ti的BNi2、BNi7及自制的CuSnNiTi钎料试制了单层金剐石圆锯片，在一定的钎焊温度、时间及真空度下，金刚石与钎料及基体之间均可形成化学冶金结合，但结合的状况及锯切性能随钎料的不同而改变。试验证实自制的CuSnNiTi钎料钎焊温度低，焊接时金刚石的热损伤小，钎料与金剐石有很好的润湿性。不仅基体对金刚石有较高的把持力而且钎料与所切割的石材有很好的适应性。     

Wear-resistant WC composite hard coatings by brazing

A wear-resistant tungsten carbide/copper (WC/Cu) brazing alloy coating was deposited onto a steel substrate by high-temperature furnace brazing. Compared with other hard surfacing processes, much larger WC particles could be used to make a metal layer with higher wear resistance. ASTM G-65 wear test results for the brazed composite coating showed a higher wear resistance when compared with some WC-Co hard coatings that are commonly used. In this paper, the brazing alloy, the brazing process, and the after-brazing heat treatment are studied. The microstructure of the brazing alloy and the as-deposited coating were characterized, and no significant porosity was found. A good metallurgical bond was formed at the WC/Cu alloy interface and at the composite coating/substrate interface. Little or no dilution was observed. The bond strength between the Cu alloy and substrate is also much higher than for a thermal spray coating. This paper was presented at the 2nd International Surface Engineering Congress sponsored by ASM International, on September 15–17, 2003, in Indianapolis, Indiana, and appeared on pp. 592-96.