碳钢-黄铜-不锈钢瞬间液相扩散结合区组织与性能北大核心CSCD

采用OM、SEM、EDS、EPMA、显微硬度和剪切试验等方法,研究了H62黄铜中间层20钢/304不锈钢瞬间液相扩散结合区组织与性能。结果表明,结合区发生Fe、Cr、Ni、Cu、Zn原子互扩散,异种金属界面获得良好的冶金结合,抗剪强度可达到270 MPa以上;碳钢/黄铜界面有含Cr、Cu、Ni、Zn的"岛状"富铁相形成,扩散温度由950℃增加至1100℃,岛状组织形态由不连续状转变为连续状,并向黄铜中间层中生长,随着扩散时间的延长,贯穿于中间层,使结合区硬度增加,抗剪强度提高;950℃扩散复合,碳钢/黄铜界面有铬碳化物形成,剪切断裂发生该处,断口呈脆性穿晶断裂;1100℃扩散复合,碳钢/黄铜界面无铬碳化物形成,剪切断裂发生在黄铜/不锈钢界面,断口呈韧性断裂。     

碳钢/不锈钢的瞬间液相扩散复合

用扫描电镜、能谱分析等方法,研究了H62黄铜为中间层的20钢/304不锈钢瞬间液相扩散复合后结合区的组织、成分与性能。结果表明:在950～1100℃扩散退火0.5～1h,20钢与304不锈钢可以获得良好的冶金结合;当温度较高,时间较长时,在界面附近的20钢一侧,因合金元素含量提高,淬透性提高,导致空冷形成高硬度的马氏体组织;Fe、Cr、Ni向H62黄铜中扩散富集,形成高硬度的岛状组织。     

Ni-P中间层厚度对碳钢/不锈钢瞬间液相复合的影响

研究了不同Ni-P中间层厚度对碳钢/不锈钢双金属复合后剪切强度、金相组织、冶金结合层P含量的影响。结果表明,在中间层厚度为20μm时达到最大结合强度,最大强度为120 MPa;冶金结合层中共晶相形态随着Ni-P中间层厚度的增加逐渐由棒状变为块状析出;中间层厚度增加导致P扩散路径延长,从而使冶金结合层中P含量逐渐增加。     

钨/316L不锈钢的瞬间液相扩散连接

采用Cu-5Ni(质量分数,%)合金箔为中间层,在加压15 MPa、连接温度1 120℃、保温10~360 min的工艺条件下对纯钨/316L不锈钢进行瞬间液相扩散连接。利用OM、SEM、EDS和电子万能试验机等研究接头的微观组织、成分分布、力学性能及断口特征。结果表明:保温10和30 min对应的接头组织由分界明显的富铁层和富铜层两层构成;保温时间增至180 min时,接头组织中的富铜层变薄、变分散,而富铁层则变厚、且局部和不锈钢奥氏体晶粒粘接;当保温时间达到360 min后,接头区和不锈钢母材较好地实现了组织与成分均匀化,钨母材中则形成2~3μm厚的Cr、Fe元素扩散带,接头抗剪强度达到213 MPa,断裂失效主要发生在钨母材中。     

冷拔-液固相扩散复合法制备碳钢／不锈钢复合管

提出以铜箔为中间层材料,采用冷拔-液固相扩散复合的方法生产碳钢/不锈钢管的新工艺.通过扫描电镜、能谱分析、显微硬度试验、剪切试验等方法研究了扩散温度与时间对碳钢/不锈钢扩散复合结合区组织、成分和强度的影响.研究结果表明,以铜箔作中间层,采用冷拔-液同相扩散复合可实现碳钢与不锈钢的冶金结合;结合区发生了原子的互扩散,在碳钢/铜界面有连续的富铁相生成,且富铁相向中间层中生长.在一定温度和时间范围内,随着扩散温度和时间的增加结合区岛状组织分布量增多,使结合区硬度和强度提高.     

碳钢——黄铜中间层——不锈钢液固相扩散结合区组织

用扫描电镜组织观察、能谱微区成分分析、X射线衍射等方法,研究了20钢—液相H62黄铜—304不锈钢液固相扩散结合区的组织.结果表明,通过碳钢、不锈钢与黄铜液相中间层的液固相扩散,低碳钢与不锈钢可以获得良好的冶金结合;在黄铜/不锈钢界面,液相黄铜中Cu,Zn原子沿固相晶界的扩散比较显著,形成网状黄铜包围奥氏体晶粒的组织;在碳钢/黄铜界面,固相向液相中的溶解比较明显,形成岛状富铁相分布于黄铜基体的组织;富铁相中含有较多的Cr和Ni元素,冷至室温仍为奥氏体.     

Ti_3Al基合金瞬间液相扩散连接接头组织与力学性能

采用TiZrNiCu合金作为中间层材料研究了Ti3Al基合金的瞬间液相扩散连接,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)及电子万能试验机研究了接头的组织结构与力学性能.结果表明,采用TiZrNiCu作为中间层可以实现Ti3Al基合金的TLP扩散连接,能形成完整的接头.较高的连接温度和较长的连接时间有利于获得成分和组织较为均匀的接头.随着连接温度的提高和连接时间的延长,接头连接区宽度增大,反应层数量减少.当连接温度为900℃,连接时间为60min时,接头组织主要为钛固溶体,TiAl和TiCu.接头抗剪强度最高,可达420.1MPa.     

镁合金与不锈钢的瞬间液相扩散连接

以Cu箔为中间夹层对AZ31B镁合金与304不锈钢进行瞬间液相扩散连接,研究了焊接接头的微观结构和连接强度。结果表明,在510℃/30 min、530℃/10 min下进行扩散连接时,接头界面区没有出现共晶液相,界面结合较弱;520℃/30 min、530℃/20 min时,接头界面区形成Mg-Cu共晶液相,焊缝宽度显著增加,界面结合强度提高;530℃/30min时,镁基体一侧形成350μm的层状扩散区,接头显微组织依次是Mg-Cu共晶组织层、富Mg固溶体层、弥散分布于镁合金基体的Mg17(Cu,Al)12相和分布于镁合金晶界的Mg-Cu-Al三元化合物所组成的镁合金基体渗透区,其剪切强度达到最大(52 MPa);540℃/30 min、530℃/40 min时,界面扩散区的共晶液相发生等温凝固,镁合金基体晶界处Mg-Cu-Al三元金属间化合物呈连续网状分布,接头的剪切强度降低。AZ31B基体发生了再结晶及晶粒长大。     

非晶态金属箔带作中间层的瞬间液相扩散焊焊管技术

介绍了近下搂日本在采用瞬间液相扩散焊焊管方面的一睦进展,并综合分析了其原因。     

碳钢-黄铜-不锈钢瞬间液相扩散结合区组织与性能

采用OM、SEM、EDS、EPMA、显微硬度和剪切试验等方法,研究了H62黄铜中间层20钢/304不锈钢瞬间液相扩散结合区组织与性能。结果表明,结合区发生Fe、Cr、Ni、Cu、Zn原子互扩散,异种金属界面获得良好的冶金结合,抗剪强度可达到270 MPa以上;碳钢/黄铜界面有含Cr、Cu、Ni、Zn的"岛状"富铁相形成,扩散温度由950℃增加至1100℃,岛状组织形态由不连续状转变为连续状,并向黄铜中间层中生长,随着扩散时间的延长,贯穿于中间层,使结合区硬度增加,抗剪强度提高;950℃扩散复合,碳钢/黄铜界面有铬碳化物形成,剪切断裂发生该处,断口呈脆性穿晶断裂;1100℃扩散复合,碳钢/黄铜界面无铬碳化物形成,剪切断裂发生在黄铜/不锈钢界面,断口呈韧性断裂。     

白铜/钢双金属管的瞬间液相扩散连接

用扫描电镜组织观察、能谱微区成分分析、显微硬度、剪切试验、反复弯曲试验等方法,研究了以H62黄铜为中间层的B10白铜/20钢双金属管的瞬间液相扩散连接.结果表明,在950～1 000 ℃扩散退火0.5～2 h,白铜与低碳钢可以获得良好的冶金结合;黄铜与白铜间成分连续过渡,形成跨越界面的晶粒组织;在钢/黄铜界面,温度较低、时间较短时,形成珠光体富集带;高温长时间扩散,Cu,Ni,Zn向Fe中扩散形成硬度较高的组织,使界面塑性下降.     

TiNi形状记忆合金与不锈钢TLP-DB接头界面组织及力学性能

采用AgCu金属箔作中间层,对TiNi形状记忆合金与不锈钢进行了瞬间液相扩散焊.分析了接头的显微组织、元素分布、物相组成等,研究了接头的显微硬度和不同工艺参数下的抗剪强度.结果表明,接头界面区由TiNi侧过渡区、中间区和不锈钢侧过渡区组成,主要相分别为Ti(Cu,Ni,Fe),AgCu,TiFe等.过渡区的显微硬度值高达500~650 HV,但中间区的硬度值只有大约120 HV.随加热温度的升高和保温时间的延长,接头抗剪强度均呈先增大后减小的趋势,最大抗剪强度为239.4 MPa.断裂发生在TiNi母材和AgCu中间层扩散界面上,断口为混合断裂形貌.     

316L不锈钢扩散焊接头的微观结构和力学性能

针对不同焊接参数的含镍中间层316L不锈钢扩散焊接头,进行室温和550℃高温拉伸实验,采用SEM、XRD和金相显微镜分析接头区域的微观结构和相分布。结果表明:接头的室温力学性能随焊接温度的提高而降低,而高温力学性能随温度的提高而提高。XRD分析表明,焊接过程中产生的Fe0.64Ni0.36导致接头区域的相组成不均一;在高温拉伸实验时,DB2和DB3接头中的Fe0.64Ni0.36发生相变,强度和塑性更好的FeNi3是接头高温强度提高的原因。     

20钢管高温钎焊与瞬时液相扩散焊接组织与性能

采用镍基钎料BN边和自主研制的铁镍基中间层合金进行了20钢管的焊接试验,以扫描电镜、能量散射X射线和电子探针分析了它们的焊缝组织形貌、成分分布以及焊接性能之间的差异。结果表明,采用镍基钎料BNi2高温钎焊20钢管,接头组织为典型的Ni固溶体钎缝特征,与母材组织存在明显的钎缝界限,接头区成分分布不均匀且有Si脆性相存在,接头无韧性;采用铁镍基中间层瞬时液相扩散焊接20钢管,可获得与母材相似并连续的接头组织,接头成分分布均匀且无Si脆性相生成,接头强度、韧性均达到母材水平,其性能远远高于高温钎焊。     

扩散连接温度对304不锈钢接头性能与组织的影响

以304不锈钢为研究对象,探究了扩散连接温度(925～1000℃)对接头厚度变形量及力学性能的影响,并分析了其对界面组织的影响作用.扩散连接接头剪切强度随扩散温度升高呈现抛物线式变化.在950℃,30 MPa和60 min条件下扩散连接,接头抗剪切强度为580 MPa,达到母材剪切强度的98.47％,厚度变形量为1.2...     

Transient liquid phase bonding of 304 stainless steel using a Co-based interlayer

Transient liquid phase bonding of AISI 304 austenitic stainless steel was carried out using a Co-based interlayer with 40?μm thickness. The effect of bonding time and solid-state homogenisation time on the microstructure and mechanical properties of samples was investigated. The results showed that isothermal solidification was completed within 30?min at a constant temperature of 1180°C. With increasing homogenisation time, at 1000°C, a more uniform distribution of alloying elements and hardness profile across the joint region was achieved. The average shear strength of homogenised samples was about 72% that of the base metal at the same heat treatment cycle.     

黄铜/钢扩散复合双金属界面组织与性能

用扫描电镜、能谱分析和压剪试验等方法,研究了扩散退火温度与时间对黄铜/钢扩散复合双金属界面附近组织、成分和界面结合强度的影响.结果表明,通过扩散复合可使黄铜/钢界面实现良好的冶金结合;在一定温度和时间范围内,随扩散温度和时间的增加界面结合面积增大,结合强度增加,可达220MPa;界面附近发生了原子的互扩散,界面上无有害相生成.     

Influence of diffusion bonding conditions on bonding strength of damping copper alloy to stainless steel

The experimental investigation of different tran sition metals was carried out in the diffusion bonding joints of Cu alloys (CuAlBe) to stainless stee l (1Cr18Ni9Ti). The microstructure of the joint was analyzed with microscopic examination, SEM, EPMA and X-ray diffraction. Following conclusions have been draw n: (1) The joint strength with the Ni interlayer was higher than that with Cu in terlayer when the welding parameters were same;(2)When Ni interlayer was thinner ,Al could interact with Ni and Fe,and the intermetallic compounds,such as Fe3A letc,were formed in the interface,which decreased the strength of the joints;(3 ) When the bonding temperature was higher,because of the diffusion of Cu in Ni being faster than Ni in Cu,a Kirkendall effect was produced,which also decreased the strength of the joints.     

Transient liquid phase diffusion bonding of copper alloy to stainless steel using CuMn alloys as interlayer

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｕＡｌＢｅａｌｌｏｙｉｓａｎａｔｔｒａｃｔｉｖｅｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙａｌｌｏｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｄｕｅｔｏｉｔｓｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ,ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｄａｍｐｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙａｓｗｅｌｌａｓｇｏｏｄｓｈｏｃｋａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉｎｏｉｓｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[1～3].Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｐｒｅａｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｔｉｓｄｅｓｉｒ…