Cu基钎料MIG钎焊接头断裂行为分析

研究用Cu3SilMn钎料、Cu10Mn6Ni钎料分别MIG钎焊镀锌Q235钢板及1Cr18Ni9Ti不锈钢板。试验结果表明,在钎料／母材界面分别存在Si、Mn富集带,经XRD分析Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3SilMn、Cu10Mn6Ni钎料钎焊镀锌Q235钢板接头抗拉强度试样均断在母材,抗拉强度为308．2－308．7MPa,钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢板,拉伸均断在钎缝,其抗拉强度分别是331．5MPa、423．6MPa;拉伸断口分析发现,断裂起裂点在搭接钎缝的根部,主要是母材成分与少量的钎料成分混合、溶解而成,是脆性断口;止裂点在钎缝金属中（Cu3SilMn钎料）或在近界面上（Cu10Mn6Ni钎料）,是塑性断口。     

Ag基与Cu基钎料钎焊硬质合金与钛合金组织及性能对比研究

分别以Ag-Cu-Ti与Cu-Mn-Ni为钎料在不同工艺下进行了Ti6Al4V钛合金与YG8硬质合金的高频感应连接。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)对钎焊界面的显微组织、成分分布进行了考察分析,并检测了接头的抗拉强度。结果表明:采用Ag基钎料时,Ti6Al4V侧界面反应层为Ti(s.s)+Ti_2Cu/Ti_2Cu/Ti_2Cu+TiCu/TiCu/Ti_3Cu_4/TiCu_2+TiCu_4,YG8侧界面反应层为Ti_3Cu_4/TiCu_2+TiCu_4,在钎缝中心形成了韧性较好的Ag(s.s)+TiCu层,接头最高抗拉强度289 MPa;采用Cu基钎料时界面结构为Ti6Al4V/β-Ti/TiCu+Ti_3Cu_4+TiMn+Cu(s.s)/YG8,接头最高抗拉强度206 MPa。通过对比表明Ag基钎料所得到钎缝韧性较好,但反应时间过长易在母材与反应层间形成裂纹;Cu基钎料呈镶嵌结构,钎焊温度过高镶嵌结构破坏,接头性能急剧下降。     

72Ag—28Cu钎焊TC4的接头组织及强度

在1103K，3min-30min条件下，使用72Ag-28Cu共晶钎料对TC4／TC4进行了钎焊试验。研究表明随钎焊时间增加，钎料中铜原子大量向界面迁移富集，母材Ti原子不断向钎缝溶解，在随后的冷却过程中产生共析转变并形成α—Ti Ti2Cu。试样加载1MPa，钎焊时间3min时接头常温拉伸强度为221MPa，延长钎焊时间接头强度呈增加趋势，30min时母材与钎缝界面模糊，此时强度最高达到373MPa，与不加载相比，强度平均增幅达80MPa左右。     

Zn-Al钎料成分对Cu/Zn-Al/Al钎焊接头界面结构及性能的影响

分别采用Zn-15Al,Zn-22Al,Zn-28Al,Zn-37Al和Zn-45Al钎料钎焊获得Cu/Al接头.利用SEM,EDS和XRD研究了Zn-Al钎料成分对Cu/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构的影响,并系统阐述了Zn-Al钎料成分-接头界面结构-接头抗剪切强度之间的关系.研究发现,Cu/Zn-15Al/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7,且Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层较薄,其厚度为2~3μm,接头具有较高的抗剪切强度,达66.3 MPa.随着钎料中Al含量的提高,在Cu/Zn-22Al/Al接头界面处Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层的厚度逐渐增大,甚至在Cu/Zn-28Al/Al接头的Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层附近出现少量的Cu Al2,接头的抗剪切强度逐渐降低.当采用Al含量较高的Zn-37Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7/Cu Al2;脆性Cu Al2层的出现,使接头抗剪切强度大幅下降,为34.5 MPa.当采用Al含量最高的Zn-45Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Cu Al2,接头抗剪切强度最低,为31.6 MPa.     

不同钎料真空钎焊的TC4/YG8接头组织与力学性能研究

分别采用Cu69Ni Si B、Ni82Cr Si B及Ag94Al Mn三种钎料对TC4钛合金和YG8硬质合金进行真空钎焊试验。采用润湿性试验、金相显微镜、显微硬度计、扫描电子显微镜等测试手段,分别对这三种钎焊接头的微观组织、显微硬度等进行了对比分析。结果证明:Cu基钎料和Ni基钎料对硬质合金的润湿性能均较差,在其钎焊接头中均出现裂纹、脆性相;采用Ag基钎料进行钎焊,钎焊温度为920℃,保温时间为20 min时,Ag基钎料与钛合金、硬质合金的界面结合良好,无微裂纹,钎缝组织为Ag基组织,硬质合金母材Co、W元素和钛合金母材Ti、V元素向钎缝内扩散甚少,母材不发生溶蚀。     

TiZrNiCu钎料钎焊Ti53311S高温钛合金接头界面结构及性能

采用TiZrNiCu钎料实现了Ti53311S高温钛合金的钎焊连接,通过SEM、EDS、微区XRD等方法分析了接头界面的微观组织结构,重点研究了钎焊温度对接头界面结构及力学性能的影响规律。结果表明,钎焊接头的典型界面结构为:Ti53311S/α+β/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物/α+β/Ti53311S;随钎焊温度的升高,(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物数量不断减少,当钎焊温度超过α+β→β转变温度时,钎缝及钛合金母材均形成片层状α+β组织;接头抗拉强度随钎焊温度升高逐渐增加后趋于稳定,当在1010℃/10 min条件下钎焊时,接头平均抗拉强度最大为912.8 MPa,断口分析表明,断裂发生于钎缝处,为脆性解理断裂。     

TC4合金与SiO2复合材料钎焊接头界面结构及性能

采用AgCu-4.5Ti钎料直接钎焊TC4钛合金与SiO2复合材料,研究了接头界面组织结构及形成机理,分析了不同工艺参数下界面变化对接头抗剪强度的影响。研究表明：接头界面典型结构为SiO2复合材料/TiSi2/Cu4Ti3+Cu3Ti3O/ Ag(s,s)+Cu(s,s)/TiCu/Ti2Cu/α,β-Ti/TC4;钎焊温度的升高可促进两侧母材界面反应层厚度的增加,同时钎缝中部的AgCu共晶组织消失,化合物相增多;随着接头界面结构的变化,接头抗剪强度表现出先升高后降低的趋势：当钎焊温度为850 ℃,保温10 min时,接头室温最高抗剪强度达到7.8 MPa     

Ti69Zr30Fe1高温形状记忆合金的微观结构和记忆特性

采用TiZrNiCu钎料实现了Ti53311S高温钛合金的钎焊连接,通过SEM、EDS、微区XRD等方法分析了接头界面的微观组织结构,重点研究了钎焊温度对接头界面结构及力学性能的影响规律.结果表明,钎焊接头的典型界面结构为:Ti53311S/α+β/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物/α+β/ Ti53311S;随钎焊温度的升高,(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物数量不断减少,当钎焊温度超过α+β→β转变温度时,钎缝及钛合金母材均形成片层状α+β组织;接头抗拉强度随钎焊温度升高逐渐增加后趋于稳定,当在1010℃/10 min条件下钎焊时,接头平均抗拉强度最大为912.8MPa,断口分析表明,断裂发生于钎缝处,为脆性解理断裂.     

Ti基钎料真空钎焊Ti-6Al-4V

在温度1223K、时间1－30min钎焊参数条件下，应用Ti基钎料对Ti-6Al-4V进行了真空钎焊。结果表明，接头强度较高，因钎焊温度较低母材基本上保留了原始组织。同时表明Ti-Zr-Cu钎料大幅度增加w(Cu)易造成钎缝中心区域生成连续分布的Ti2Cu TiCu,严重影响接头强度。     

不同钎料对Ti3Al基合金钎焊接头强度及界面微观组织的影响

研究了Ti3Al基合金真空钎焊及接头组织性能;分析了不同钎料对接头界面组织和剪切强度的影响,初步优选了钎料,优化了钎焊连接规范参数;利用电子探针、扫描电镜和X射线衍射等方法对接头进行了定性和定量分析.结果表明:采用NiCrSiB钎料连接时,在界面处有金属间化合物TiAl3、AlNi2Ti和Ni基固溶体生成,TiAl3和AlNi2Ti的生成降低了接头的剪切强度;采用TiZrNiCu钎料连接时,在界面处有金属间化合物Ti2Ni、Ti(Cu,Al)2和Ti基固溶体生成,Ti2Ni和Ti(Cu,Al)2的形成降低了接头的剪切强度;采用AgCuZn钎料连接时,在界面处生成TiCu、Ti(Cu,Al)2和Ag基固溶体,TiCu和Ti(Cu,Al)2的生成是降低接头剪切强度的主要原因;采用CuP钎料连接时,在界面处生成了Cu3P、TiCu和Cu基固溶体,CuaP和TiCu使接头的剪切强度降低;对于NiCrSiB钎料,当连接温度为1 373 K,连接时间为5 min时,接头的剪切强度最高为219.6 MPa对于TiZr-NiCu钎料,当连接温度为1 323 K,连接时间为5 min时,接头的最高剪切强度为259.6 MPa;对于AgCuZn钎料,当连接温度为1 173 K,连接时间为5 min时,接头的最高剪切强度为125.4 MPa;对于CuP钎料,当连接温度为1 223 K,连接时间为5 min时,接头的最高剪切强度为98.6 MPa;采用TiZrNiCu钎料连接Ti3Al可获得最大接头强度.     

TiZrFe钎焊料熔点及焊接组织研究

本文在TiZrFe共晶合金的基础上,研究了用Cu、Ni替代Fe对钎料熔点及组织结构的影响。研究结果表明,成分为Ti55Zr20Fe10Ni10Cu5的钎料的熔点最低,为846．1℃。通过快淬工艺将该钎料制成非晶带材,制得的非晶带钎料在真空条件下与母材Ti-6Al-4V进行焊接,用SEM观察钎焊区组织。发现需要在900℃下保温20min可获得较好的焊接组织。     

钛合金用钛基焊料的现状及发展

钛及钛合金具有优良的比强度和耐蚀性，在航天航空及石油化工行业中起着重要作用。钎焊作为一种精密成型的焊接方法，在形状复杂和薄壁零件连接中获得广泛应用。本文介绍了钛合金用的钛基钎焊料的发展现状，重点评价了钛基钎料钎焊后组织与力学性能的关系，以及钛基钎料的高温力学性能、耐蚀性以及疲劳性能等。提出了钛基钎焊料仍存在的问题和发展方向。     

用Al—Ti—Al合金钎料复合板钎焊钛的研究

介绍了用Ａｌ－Ｔｉ－Ａｌ合金金属复合板钎焊工业纯钛的研究结果。这种金属复合板是采用特殊的轧制复合工艺加工而成的。复合板的两个外表面包含一层０．１ｍｍ厚的Ａｌ合金钎料,其中间夹层是０．４ｍｍ厚的工业纯然板。在本实验中用这种复合板替代传统单一的Ａｌ合金钎料薄片来钎焊钛的蜂窝结构,其结果是简化了钎焊工艺,使焊点更加均匀。同时还研究籽焊缝的剪切强度,宏观和显微组织。并比较了用单一Ａｌ合金钎料薄片钎焊和用该     

钛/钢异种金属感应钎焊钎料及其工艺性能的研究

研制了钛/钢异种金属高频感应钎焊用四元合金钎料Ag45CuZn3.5Ni.对所制备的不同Ni含量的系列四元合金钎料进行了熔点测定、润湿性以及工艺性能的对比试验.SEM微观组织分析和力学性能测试结果表明,Ni与Ti的化合有效地阻止了Ti-Fe金属间化合物的产生.Ag45CuZn3.5Ni合金钎料可获得剪切强度相对较高的接头.     

纯钛的高频感应钎焊

研究了银基钎料和钛基钎料对纯钛高频感频钎焊接头强度的影响。研究表明,新研制的钛基ＦＴ１００ＴｉＣｕＮｉ钎料的钎焊性能优地传统的银基钎料,其钎焊接头剪切强度高于其它类型的钎料。试验得出了每种钎料钎焊接头剪切强度与保温时间的关系。     

钛合金的研究与开发

简要评述了我国钛合金的研发状况，以及近年来主要的研发方面，并对我国钛合金的发展前景作出展望。同时还介绍了中国钛科技周的相关情况。     

钛含量对灰铸铁机械加工性能的影响

由于生铁的原因,国内铸件中的微量元素Ti通常略高于进口铸件,而Ti在铸铁中又以化合物形式存在,因而被认为是恶化加工性能的主要原因。通过对不同Ti含量试样的车削加工试验认为,Ti含量在0．05％以下时对机加工性能没有明显的影响,而铸件硬度及硬度的均匀性对刀具磨损的影响较为显著。     

Ag—Cu—Ti钎料中Ti元素在金刚石界面的特征

研究了金刚石钎焊接头中碳化物形成元素Ti与金刚石（或石墨）之间的相互作用行为。通过对接头界面处的成分分布和断口形貌观察,分析了Ti的作用机理、新生儿合物TiC的断口形及生长规律,结果表明：在一定的条件下,Ti元素与组成金刚石（或石墨）的碳元素发生反应形成TiC层;碳化物层使钎料与金刚石之间产生冶金结合;TiC与金刚石之间存在有明显的界面,TiC断口的微观表面形态呈韧窝状;在金刚石表面初始形成的TiC的生长方向与金刚石的晶向指数有关。     

西北有色院创新研制的船用钛合金

钛及钛合金以其优异的综合性能已成为一种理想的船用金属材料。主要介绍了西北有色金属研究院设计研制的具有我国自主知识产权的Ti75，Ti-B19，Ti31和Ti91 4种不同强度级别的性能优异的船用钛合金。其中Ti75和Ti31已工业化生产，并得到成功应用，Ti-B19和Ti91也具有良好的应用前景。在此基础上，初步建立了我国船用钛合金的体系。     

钛及钛合金的焊接技术

介绍了钛及钛合金焊接技术的发展现状及方向，分析了钛及钛合金焊接特点，列举了几种钛及钛合金焊接常用方法及其主要焊接参数。