钎缝间隙对不同镍基合金真空钎焊搭接接头组织和性能的影响

采用镍基钎料BNi-2对镍基合金GH738和GH4169进行了1 080℃、不同钎缝间隙的真空钎焊,通过光学显微镜、扫描电镜及其附带的能谱仪和显微硬度计等研究了钎缝间隙对镍基合金接头显微组织、成分分布以及显微硬度分布的影响。结果表明:不同钎缝间隙接头的钎缝区均由两边的固溶体、中间的金属间化合物组成;接头显微硬度均呈现中间高两边低的变化趋势;随着钎缝间隙的减小,钎料与母材的扩散反应越充分,从而使得钎缝中金属间化合物的含量越少,固溶体含量增多,接头硬度下降;当钎缝间隙为30μm时,接头组织基本为固溶体。     

BNi7镍基钎料真空钎焊316L不锈钢接头钎缝的显微组织和显微硬度

采用BNi7镍基钎料真空钎焊316L不锈钢,通过光学显微镜、扫描电镜及其附带的能谱仪、显微硬度计研究了钎焊间隙和保温时间对钎焊接头钎缝显微组织、元素分布及显微硬度的影响。结果表明:316L不锈钢接头钎缝钎缝主要由镍-铁基固溶体和金属间化合物组成;金属间化合物含量随钎焊间隙的增大而减少,随钎焊保温时间的延长而降低,当两者分别达到40μm和60min时,钎缝金属间化合物含量最少,显微硬度分布较为均匀。     

钎缝间隙对316L不锈钢真空钎焊接头组织和硬度的影响

采用BNi-2+40%BNi-5镍基混合钎料对316L不锈钢进行三种纤缝间隙的真空钎焊,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪及硬度计等研究了三种钎焊接头的显微组织、钎缝元素分布以及钎缝显微硬度。结果表明:316L不锈钢的钎焊接头主要由固溶体、连续共晶和金属间化合物及网状组织组成;随着钎缝间隙的减小,钎焊接头中金属间化合物的含量逐渐减小,接头元素、硬度分布更加均匀;当钎缝间隙为30μm时,接头组织基本为固溶体,综合性能最好。     

焊接间隙对不锈钢钎焊缝性能的影响

文中采用BNi-2钎料（BNi82CrSiB）对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了真空钎焊,钎焊后对样件进行了拉力试验,并使用扫描电镜对接头组织进行了分析,以研究焊接间隙对钎焊缝性能的影响。研究结果表明,接头组织基本由固溶体、金属间化合物及母材近焊缝区域附近的网状组织组成。随着钎缝间隙的增大,钎缝的组织会出现大量的金属间化合物,钎焊接头的综合性能会随之下降,钎缝的强度也随着钎缝间隙的增大呈现明显的下降趋势。     

ZK60镁合金的炉中钎焊工艺

采用高纯锌箔钎料对ZK60镁合金在不同条件下进行炉中真空钎焊,并用扫描电镜、硬度仪和X射线衍射仪研究了钎焊接头的显微组织、显微硬度及钎缝的物相组成。结果表明:钎焊温度和保温时间对接头的组织和性能影响较大;当钎焊温度445℃、保温时间45s时,接头质量较好,钎缝无气孔、裂纹,显微硬度较高;钎缝组织细小、均匀,其物相组成为α-Mg及γ-MgZn。     

YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊连接

用自行研制的CuMnNi钎料对YG8硬质合金与42CrMo钢在不同钎焊温度、不同钎缝宽度下进行了真空钎焊工艺试验;用SEM、EPMA、EDS、润湿角测量仪和电子万能试验机等分析测试了焊接接头的显微组织、润湿角和三点弯曲强度.结果表明:该钎料对两种母材均具有良好的润湿性,最佳钎焊温度为1 030℃;在1 030℃下钎焊,钎缝宽度为0.3 min时,可获得最高的接头抗弯强度510 MPa;在钎缝区存在铁、钴、镍等元素的长程扩散,并在钎缝界面处形成以FeCoNi为基的单相固溶体,有利于接头的冶金结合,提高其力学性能.     

LT-3铝合金真空钎焊钎缝微观组织分析

对LT-3铝合金真空钎焊工艺进行了研究，利用显微硬度仪、扫描电镜和X射线衍射仪对未焊接母材和钎缝中生成的相和组织进行了分析，并对钎焊接头的断口形貌进行了分析。结果表明：钎缝的显微硬度平均值要比芯层显微硬度的平均值高24．5MHV；钎缝中生成了网状的共晶组织和多种新的金属间化合物；钎缝断裂过程属于混合断裂，断口界面上可以看到多种断裂形貌。     

Q235钢旋转摩擦钎焊接头的组织与性能

利用自制的焊接装置对轴状和环状Q235钢工件进行旋转摩擦钎焊,并与炉中钎焊进行了对比。结果表明:旋转摩擦钎焊过程中,接头各处温度均达到了钎料的熔化温度,且分布较均匀;钎缝两侧界面线形态不同,靠近轴状工件一侧界面线呈波浪状,靠近环状工件一侧界面线呈直线状;旋转摩擦钎焊及炉中钎焊的钎缝中心组织均由锡基固溶体和铅基固溶体、以及一些富含锡和铅的粗晶颗粒组成,但旋转摩擦钎焊接头中的粗晶颗粒数量较多,分布较均匀,对接头起到了弥散强化作用,有利于改善接头性能;旋转摩擦钎焊接头的抗剪强度低于炉中钎焊接头的,但最高抗剪强度也达到了36.28MPa。     

5A06铝合金/T2紫铜镶嵌结构件超声波复合钎焊

研究了Zn-5Al-3Cu钎料超声辅助钎焊5A06铝合金和工业纯铜镶嵌结构的工艺。利用金相、SEM等方法研究了钎缝微观组织特征,探究了超声对钎缝形成过程的影响,讨论了接头的力学性能与微观组织的关系。试验结果表明,镶嵌结构各区域钎缝的组织致密无缺陷。钎缝由树枝晶状α-Al、Zn-Al-Cu-Mg四元共晶组织、η-Zn相和Cu-Al_2化合物构成,5A06铝通过Zn-Al过渡层与钎料组织结合,铜侧界面反应层厚度均匀,约2～3μm,主要由CuZn5化合物构成,部分CuZn5和钎料的界面间可观察到CuAl_2和Al_(4.2)Cu_(3.2)Zn_(0.7)化合物。接头的剪切强度为89～100 MPa,主要断裂于CuZn_5化合物和铜基体的界面处。     

超薄奥氏体不锈钢电阻点钎焊接头组织与性能

采用电阻点钎焊工艺进行了以BNi-2为中间层的0.1 mm厚SUS304不锈钢封装试验,分析了工艺参数对电阻点钎焊接头微观组织和力学性能的影响,确定了接头区域元素分布及物相组成,并验证了接头的气密性。结果表明：电阻点钎焊接头由钎缝区、热机械影响区和母材组成;随着焊接电流和电极压力的增大,钎缝区厚度减小、热机械影响区动态再结晶程度增大;高的冷却速率抑制了钎缝与母材间的元素扩散,钎缝区的物相为镍基固溶体及弥散分布的Cr₂B、Ni₃B细小质点,接头的最大抗剪力为118.3 N;封装元件最大承载气压达到0.53 MPa,表明了超薄奥氏体不锈钢电阻点钎焊接头具有优异的气密性。     

添加石墨对Ni-Cr合金保护气氛钎焊金刚石磨粒界面组织的影响

钎焊单层金刚石工具磨粒具有高的出刃和把持力,但在高温钎焊过程中易造成金刚石较大的热损伤,利用在Ni-Cr合金中添加适量的石墨,期望能够阻止金刚石石墨化,降低金刚石焊后热应力和过度反应。采用添加质量分数为0%、1%、2%石墨的Ni-Cr合金作为钎料对金刚石进行保护气氛钎焊试验,钎焊温度1 050℃保温5 min,利用扫描电镜对焊后金刚石的形貌和焊缝组织进行分析,测试钎缝的显微硬度。结果表明,添加1%石墨的钎料对金刚石润湿性较好,添加的C元素能够与Cr元素反应后形成碳化物,其中部分Cr3C2在金刚石表面形核长大,并与金刚石有一定位向关系,Cr7C3的形貌由实心转变为空心,钎缝中形成簇状共晶石墨,显微硬度由630 HV0.2下降到580 HV0.2,有利于金刚石磨粒的后期出露和降低热应力。     

混合稀土含量对Zn9.3Al7Cu合金钎料润湿性能及显微组织的影响

在Zn9.3Al7Cu合金钎料中添加了质量分数分别为0,0.1%,0.3%,0.5%的由镧粉和钕粉组成的混合稀土,研究了混合稀土含量对该合金钎料熔点、润湿性能、显微组织,以及对其钎焊铜/铝接头剪切强度的影响。结果表明:合金钎料的显微组织均由η(Zn)相、ε(CuZn5)相、β(ZnAl)共析相组成,混合稀土的添加使大树枝状的ε(CuZn5)相细化、分布变均匀;随着混合稀土含量的增加,合金钎料的熔点逐渐降低,润湿性能及其钎焊铜/铝接头的剪切强度均先增大后下降;当混合稀土质量分数为0.1%时,钎料在铜板和铝板上的铺展面积均达到最大,分别比未添加稀土的提高了20.4%和46.6%,其润湿铝板的界面变得连续,没有缺陷;合金钎料钎焊铜/铝接头的剪切强度也达到最大,为66.5MPa,比未添加稀土的提高了32.5%。     

保温时间对304不锈钢板翅结构真空钎焊的影响

应用镍基钎料BNi2对304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,进行了强度试验和微观组织观察.研究了钎焊保温时间对强度和微观细织的影响.结果表明,保温时间对硼元素扩散影响很大,从而对强度和微观组织产生影响.保温时间太短,硼元素来不及扩散,遗留在钎缝中间生成脆性化合物,使得接头强度降低;保温时间太长,会导致母材过度溶解于钎缝,导致缺陷增加,同时太长时间的高温暴露,使得界面出现溶蚀现象.因此,对于304不锈钢板翅结构的钎焊,保温时间控制在25分钟左右较为合适.     

YG6C硬质合金与Crl2钢真空钎焊工艺研究

采用CuMnCo钎料对YG6C硬质合金与Crl2钢真空钎焊进行研究,通过三点弯曲试验、光学显微镜、显微硬度计、SEM和EDS等,分析了钎焊温度和钎焊间隙对钎缝组织及接头性能的影响。     

YG6C硬质合金与Cr12钢真空钎焊工艺研究

采用CuMnCo钎料对YG6C硬质合金与Cr12钢真空钎焊进行研究,通过三点弯曲试验、光学显微镜、显微硬度计、SEM和EDS等,分析了钎焊温度和钎焊间隙对钎缝组织及接头性能的影响。     

金属粉末对钛合金焊接头组织性能的影响

为探究激光焊接过程中添加不同金属粉末对焊接接头组织性能的影响规律,在进行TC4钛合金薄板的激光焊接试验时,分别添加Ni60A粉末和铁基粉末作为焊料进行焊接。实验仪器选择采用IPG光纤激光器、PERCITEC YC52激光头和侧向送粉系统。试验结果显示,添加Ni60A粉末得到的焊接头表面洛氏硬度和显微硬度比添加铁基粉末得到的焊接头高,结合效果更好。主要由于Ni60A粉末中含有的Cr和Si等元素的含量比铁基粉末中含量高,这些元素和基体中的金属元素发生化学反应生成了硬度比较高的化合物。激光焊接过程中添加金属粉末可以明显改善焊接头处的组织性能,对其的研究具有非常重要的意义。     

多层复合钎料钎焊Ti(C,N)基金属陶瓷与45钢接头的组织

采用由Ag-Cu-Ti+Mo钎料、铜箔和Ag-Cu钎料组成的多层复合钎料,对Ti(C,N)基金属陶瓷和45钢在不同温度(890,920,950℃)和不同时间(10,20,30min)下进行了真空钎焊,根据接头截面形貌和剪切强度确定了最佳钎焊温度和保温时间,并分析了最佳工艺下钎焊接头的显微组织。结果表明:随钎焊温度的升高或保温时间的延长,Ag-Cu-Ti+Mo钎料与金属陶瓷间的界面反应层厚度增大,铜钛金属间化合物增多,两侧钎料区中的铜基固溶体增多,接头的剪切强度先增后降;最佳钎焊工艺为钎焊温度920℃、保温时间20min,此时接头剪切强度最大,从金属陶瓷向45钢,接头组织依次为Cu3Ti2+Ni3Ti金属间化合物,银基固溶体+铜基固溶体+钼+铜钛金属间化合物,铜,银基固溶体+铜基固溶体。     

钎焊金刚石线锯的制备方法及性能

选用直径为0.2mm的65Mn弹簧钢丝作为线锯基体,采用真空炉中钎焊(以镍基合金粉为钎料)和管式炉中氩气保护钎焊(以银铜钛合金粉为钎料)的方法制备金刚石线锯,对比研究了两种线锯的表面形貌、基体显微组织、力学性能和疲劳性能。结果表明:采用银铜钛合金粉为钎料制备的金刚石线锯性能更优,其抗拉强度为1 132MPa,伸长率为3.27%,疲劳寿命为12h,基体组织为回火索氏体。     

6061-T6铝合金/SPCC冷轧钢激光熔钎焊特性研究

针对2 mm厚的6061-T6铝合金与SPCC冷轧钢板,采取填丝激光熔钎焊方法,研究预涂钎剂、坡口角度、坡口形貌、钎料成分对熔钎焊接头的组织成分及力学性能的影响。结果表明,预涂Nocolok钎剂可以显著改善钎料的润湿性能;在钢母材侧预制60°坡口比预制45°坡口时的激光熔钎焊接头力学性能更好;当对钢母材预制60°坡口时,在激光功率、焊接速度、送丝速度、离焦量、光斑中心的偏移距离分别为3.1 k W、0.5 m/min、2 m/min、-8 mm、+0.6 mm时,以Al-Cu焊丝作为填充钎料,界面形成短须状的Fe-Al金属间化合物层,厚度在5～8μm,Cu元素以置换Fe元素的方式固溶在Fe-Al金属间化合物相中改善其脆性,接头的平均及最大抗拉强度分别为147 MPa、159 MPa;以Al-Mg焊丝为填充钎料时,界面形成锯齿状的Fe-Al金属间化合物层,厚度在8～12μm,Mg元素仅聚集在脆性相外侧,对Al-Fe脆性相的生长无明显抑制作用,在激光功率为3 k W时,接头的平均抗拉强度为118 MPa;以Al-Si焊丝为填充钎料时,界面形成小锯齿状的Fe-Al金属间化合物层,厚度在3～4.5μm,Si元素将固溶在Fe-Al金属间化合物相中抑制其生长,在激光功率为3 k W时,接头的平均抗拉强度为129 MPa。     

铸态镍基钎料高温蠕变特性的试验研究

为了正确评价钎焊接头的高温力学性能,采用铸态非晶态BNi-2钎料来模拟实际钎缝材料,测定其基本蠕变特性,并与0Cr18Ni9不锈钢进行比较。结果表明：高温下BNi-2铸态钎料蠕变韧性低,蠕变应变速率小,对应力水平比较敏感,其本构关系可用Kachanov-Robatnov方程描述。