金/钯基贵金属钎料研究进展

贵金属钎料在电子工业、微电子封装、真空多级钎焊、高温技术、饰品制造业及航空航天等诸多领域占据重要地位,金/钯基贵金属钎料的研发及应用一直是国内外研究的热点。详细介绍工业生产、军工及民用等领域中常用的低/中/高温金基钎料,电子工业分级钎焊用、高温耐热型和具备特殊性能的钯基钎料,总结各个系列钎料特点、钎焊性能及用途,并简单概述银基钎料特性。综合评述贵金属钎料发展和应用中出现的加工性能差、经济成本高、含致毒污染元素、焊点可靠性不理想及模拟基础数据库匮乏等问题,从制备工艺、微合金化、添加强化相、匹配助焊剂和钎料计算机模拟等方面展望贵金属钎料未来发展趋势,并从中寻求对现存问题的解决措施,为贵金属钎料的开发、应用及推广提供基础支撑。     

钛及钛合金钎焊技术研究现状及发展趋势

钎焊料的选择对钎焊效果和钎焊接头质量具有重要影响。用于钛及钛合金钎焊的钎料可分为银基钎料、钯基钎料、铝基钎料、钛基钎料4大类。分别介绍了这4类钎料的特点,其中钛基钎料是钛及钛合金钎焊连接以及与其他材料钎焊连接的最佳选择,具有润湿性能好、耐腐蚀性好、高温强度高等特点。系统阐述了钛基钎料钎焊钛及钛合金以及钛及钛合金与C/C复合材料、不锈钢、陶瓷等材料钎焊的研究进展,重点介绍了钎焊接头的界面结构以及最佳钎焊工艺下钎焊接头的抗剪强度,最后展望了钛及钛合金钎焊技术的发展方向。     

贵金属焊料及焊膏

1.引言贵金属钎料在电子产品的焊接、电真空器件焊接、高温焊接和某些特殊材料的焊接中占有重要地位.各国钎料系列中贵金属钎料已有数百种.按合金组元来分,主要有银基钎料、金基钎料和含钯钎料.银钎料用途最广泛,主要用于中、低温钎焊.在高温下具有一定特殊性能的钎料多是金基和钯基钎料.     

铝及铝合金钎焊用硬钎料的研究现状与展望

铝及铝合金以其优良的特性,在当代工业材料中占有越来越重要的地位。钎焊作为一种可靠连接铝及铝合金结构件的连接方法而被广泛应用。铝及铝合金钎焊用硬钎料的开发一直是国内外学者争相研究的热点,然而,钎料合金熔化温度高、加工成形性差、钎焊接头强度低等因素严重制约着钎料合金的开发应用,实现商业化的钎料甚少。添加合金元素能够降低钎料熔化温度,改善钎料显微组织和性能,这对铝钎焊用硬钎料的发展是一个行之有效的方法。结合国内外对铝及铝合金钎焊用硬钎料的最新研究成果,全面阐述合金元素的添加对钎料熔化温度、加工成形性及钎焊接头组织性能的影响,指明铝及其合金钎焊用硬钎料目前研究中存在的问题及今后的研究方向。     

电子工业用金基和银基中温钎料的研究进展

由于金基和银基合金钎料蒸气压低,润湿性好,焊接接头强度高,耐腐蚀性优良等特点,使它们成为电子工业中的主要钎焊材料.而熔化温度在400～600℃的电子封装用金基和银基钎料仍是研究的热点.这些钎料都普遍存在加工性不好等问题,给钎料的生产和应用带来了一定的局限性.本文概述了目前应用在电子工业中的金基和银基合金中温钎料的研究进展,同时也从钎料的钎焊特性和加工性能等方面展开了讨论.     

镁合金钎焊材料研究进展

镁合金是金属结构材料中最轻的一种,由于具有密度低、比强度高、减震性好、易回收等特征与诸多良好的性能,近年来在汽车、电子、电器、交通、航天、航空和国防军事工业等领域的应用日益增多,随着镁合金的广泛应用,其连接问题越来越受到重视,钎焊作为连接方法中的一种有其独特的优点.主要介绍了镁合金的基本性质及其钎焊性,综述了用于常见可钎焊镁合金的钎料和钎剂的研究发展现状,并对镁基复合材料的优异性能和其在高技术领域中的应用进行了介绍,对可用于钎焊镁基复合材料的钎料进行了综述,讨论了镁合金钎焊材料存在的问题及发展趋势,说明了发展低熔点镁合金钎料以及低腐蚀钎剂的必要性.     

氮化硅陶瓷钎焊材料的研究进展

总结了近年来国内外有关氮化硅陶瓷钎焊材料的最新研究进展。介绍了Cu基、Ti基钎料,Ag-Cu基、Al基低温钎料以及Au基、Pd基等高温钎料的最新研究成果与机理。添加高温颗粒相的Ag-Cu基钎料和非晶钎料的研究取得了一系列新的结果,通过原位生成金属化合物提高Si3N4陶瓷接头的高温性能一直是钎焊材料研究的焦点。比较各种钎料,Cu基合金被认为是Si3N4陶瓷连接较为合适的钎料。     

γ-TiAl合金自身及其与高温合金的钎焊技术研究进展与趋势

γ-Ti Al合金是航空航天领域极具应用前景的轻质高强、耐高温结构材料,实现γ-Ti Al合金自身及其与高温合金的高质量钎焊连接,对于促进其工程化应用具有重要意义。分别从钎料的润湿性以及钎料种类(Ti基、Ag基、Al基)、工艺参数对接头组织性能的影响等方面,综述了国内外的研究进展。存在的主要问题是缺少γ-Ti Al合金专用的高温钎料、界面反应的控制机制以及接头综合性能的评价标准等。今后针对γ-Ti Al合金的钎焊连接,应包括以下5个重点研究方向:高温钎料成分设计;接头组织和性能的推演、预测方法;连接界面冶金行为的深入研究;连接界面组织调控机制;接头综合性能的考核与评价标准。     

镍基高温合金用钎料研究进展

阐述了镍基高温合金在航空发动机中的重要作用,介绍了镍基高温合金钎焊用银基钎料、铜钎料、金基钎料和镍基钎料,列举了钎料中常用的合金添加元素及其对钎料性能的影响,归纳了4种钎料在镍基高温合金钎焊中的研究现状,并进行了总结与展望。     

铜基钎料的研究进展及应用

随着钎焊技术的发展,各种合金钎料也应运而生.与银基钎料相比,铜基钎料具有强度高、成本较低、钎焊性能好、硬度适中、钎焊接头性能好、钎料流动性较好等优点,可以广泛应用于航空航天、机械制造、能源及石化工业等领域,满足了绿色环保要求并增加经济效益,受到国内外学者和研究人员的高度重视.但铜的熔化温度过高,通常采用合金化手段即添加...     

饰品用贵金属合金及其钎焊工艺的发展

概述了金、银两类贵金属及其钎焊工艺的发展。介绍了各类型饰品用金、银合金种类、特性和应用范围,并针对不同类型的金、银合金所适用的钎焊材料及钎焊工艺。首饰用贵金属合金所使用的钎料种类繁多,国家标准中已规定适用于各行业的银合金钎料(包括含钯钎料)48个牌号,金合金钎料19个牌号,但未进一步对饰品用贵金属钎料进行规定。近年来市场对饰品用贵金属合金的需求逐年增长,对其成分的安全无害标准亦有提升,故饰品用贵金属合金钎料的无害化、系列化和标准化已成为必然趋势,相关研究在制定行业标准、提高国际市场竞争力上具有重要意义。     

镀锌板激光钎焊温度场的数值模拟

以镀锌钢板为母材,以CuSi3焊丝为钎料,进行了单、双光束激光钎焊实验．在分析单、双光束激光填丝钎焊传热行为的基础上,采用有限元方法对激光钎焊温度场进行了数值模拟,提出了激光填丝钎焊热源模型．采用体热源来模拟熔化钎料铺展流动引起的传热,模型考虑了热物性参数随温度的变化带来的非线性影响以及潜热、辐射和对流对传热的影响．对典型激光钎焊工艺参数下的温度场进行计算,结果表明：单光束激光钎焊有较高的温度梯度,而2mm焦点间距的双光束钎焊接头峰值温度和温度梯度低,高温区域宽,更适合于获得良好的钎焊接头．     

Microstructure and Property of Cu/Al Joint Brazed with Al-Si-Ge Filler MetalEI北大核心CSCD

Cu/Al brazing has good prospect for applications in the air conditioning and refrigeration industry. A suitable filler metal is the key of Cu/Al brazing. The chemical and physical properties of the filler metal have great influence on the brazing process and parameters. And the strength of the brazing joint is closely related to the properties of the filler metal and the brazing process. While the previous studies have not developed a kind of Cu/Al brazing filler metal which can achieve a tough joint at a low brazing temperature. In this work, the Al-5.6Si-25.2Ge filler metal was first used to braze Cu/Al dissimilar metals, and the melting characteristics of the filler metal, spreading wettability, Cu interfacial structure and strength of brazed joint were investigated systematically. Additionally, the common Zn-22Al filler metal was also used for comparison. The results show that the Al-5.6Si-25.2Ge filler metal possesses low melting temperature (about 541 degrees C) and excellent spreading wettability on Cu and Al base metals. The interfacial structure of Al-5.6Si-25.2Ge/Cu was CuAl2/CuAl/Cu3Al2. The thickness of planar CuAl and Cu3Al2 phases was only 1 similar to 2 mu m, and the thickness of cellular CuAl2 phase was about 3 mu m. The interfacial structure of Zn-22Al/Cu was CuAl2/CuAl/Cu9Al4, but the average thickness of the CuAl2 layer was up to 15 mm. The test results of the shearing strength show that the shearing strength of the Cu/Al joint brazed with Zn-22Al filler metal was only 42.7 MPa, but the shearing strength brazed with Al-5.6Si-25.2Ge filler metal was higher (53.4 MPa).     

钎料钎剂复合型绿色钎料研究进展

钎焊是制造业的关键基础技术之一,复合钎料是践行钎焊绿色化、自动化的重要手段,与传统钎料相比,复合钎料可实现钎剂定位—定温—定时—定量精准反应.综述了国内外钎料钎剂复合型钎料的分类和特点,分析了药芯钎料、药皮钎料、粉末合成钎料等的制备技术、成分设计和典型应用,指出了目前研究的不足,并对复合钎料未来的发展方向提出了建议:借...     

Glow discharge plasma brazing of Fe–Ni alloy in vacuum

Abstract

A novel vacuum brazing technique, termed glow discharge plasma brazing, is investigated. During the brazing process, the heating temperature of base metals is proportional to the square of the operating barometric pressure and the operating voltage, and the temperature distribution of the base metals is easily regulated by means of suitable measures. The ion beam from the glow discharge anode can efficiently sputterclean the surface of the base metals and the filler metal, which improves the wetting and spreading properties of the filler metal. Unlike the traditional vacuum brazing process, a high quality braze of Fe–Ni alloy is achieved at lower vacuum (a pressure of 5– 30 Pa or higher) by using the glow discharge brazing method. The brazing technique has a promising application in industry.     

铜-铝异种金属钎焊材料的研究现状

从钎剂和钎料两方面对国内外有关铜-铝异种接头钎焊材料的研究成果进行了综述,重点介绍了铜-铝异种接头钎焊连接过程中无腐蚀性钎剂和钎料成分对钎焊接头结合机理、界面反应、金属间化合物的微观结构及生长规律等的影响。然而,铜-铝异种接头钎焊材料的应用过程中仍存在以下问题：无腐蚀性钎剂熔化温度和价格均较高,适用范围较窄;铝硅系钎料熔化温度较高,铝合金容易过烧熔蚀;钎料洁净度低,钎缝处容易出现氧化夹杂,影响钎焊接头的力学性能。     

BAg30CuxZny钎料成分对钎焊电触头温升值的影响

为了全面了解同组元BAg30CuxZny钎料综合使用性能(如溶化温度、润湿铺展性能、力学性能及电学性能)的变化规律,针对BAg30CuxZny钎料钎焊铜、银材料接头的电学性能的变化规律进行试验测试。而为了更能代表钎焊接头的电学性能变化情况,选择电器行业中评估焊接接头电学性能的温升值为对比对象。因已有研究表明接头钎着率直接影响其温升值大小(钎着率越低温升值越高),所以在试验中需屏蔽掉钎着率影响因素,测试对象的钎焊接头应具有相近的钎着率(±0.5%)。并通过微观组织的对比分析,推论出影响温升值的内在因素。     

陶瓷/金属异质钎焊连接研究进展

钎焊作为制造业中材料连接较广泛的方法之一,在医疗、电力电子和汽车等领域应用广泛,各国学术界认为钎焊是陶瓷/金属异质连接中最有效、最具有发展潜力的连接方式。本文主要对近20年各国有关陶瓷/金属钎焊异质连接的研究报道进行详细综述。首先综述了陶瓷/金属钎焊的研究概况,其次分别从氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、陶瓷基复合材料4种陶瓷材料方面以及活性金属钎焊、空气反应钎焊、接触反应钎焊、玻璃钎焊和超声波辅助钎焊5种钎焊方法详细评述陶瓷/金属异质钎焊的研究进展。然后介绍了陶瓷/金属异质钎焊在医疗、电力电子和汽车领域的应用,最后指出陶瓷/金属异质钎焊技术研究和发展过程中存在的不足,并展望陶瓷/金属异质钎焊技术未来发展的方向,为陶瓷/金属异质材料连接的相关研究和工程应用提供理论依据和技术支撑。     

TC4钛合金/304不锈钢异种材料蜂窝结构钎焊工艺

采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni和Ag-28Cu两种钎料分别对TC4钛合金面板/304不锈钢蜂窝芯异种材料蜂窝结构进行了钎焊,对钎焊界面组织和蜂窝结构的力学性能进行了对比分析. 结果表明,Ti基钎料与304不锈钢蜂窝芯箔材界面润湿反应性能较差且Ti基钎料钎缝显微硬度较高,导致钎焊界面强度低,蜂窝拉伸力学性能差. Ag基钎料与304不锈钢蜂窝芯箔材和TC4面板均发生显著的界面反应,钎焊温度830 ℃,保温时间10 min时,蜂窝抗拉强度为10.35 MPa,呈蜂窝芯破坏特征. Ag基钎料蜂窝抗拉强度明显优于Ti基钎料结果,适用于TC4钛合金面板/304不锈钢蜂窝芯异种材料蜂窝钎焊.     

陶瓷/金属钎焊用钎料及其钎焊工艺进展

阐述了陶瓷／金属钎焊用不同温度的活性钎料及以降低焊缝残余应力为中心的钎焊工艺进展;指出：在我国耐高温、抗氧化性优良的高温耐热型活性钎料是重点发展方向;介绍了降低焊缝残余应力的钎焊工艺和焊缝中间添加过渡层的选择原则。