直流电热冲击辅助多组分氧化物钎焊SiC陶瓷的工艺及性能

开发了一种直流电热冲击辅助高温钎焊新技术,成功实现了18.77Gd₂O₃?4.83Y₂O₃?28.22TiO₂?8.75ZrO₂?39.43Al₂O₃多组分氧化物钎料与SiC陶瓷母材之间的钎焊连接. 加热元件采用碳纤维编织体,在20 A直流电流及800 W截断功率下,实现了最佳剪切强度为136.27 MPa的SiC钎焊接头. 多组分氧化物钎料中Al₂O₃及TiO₂组分对实现良好的SiC陶瓷钎焊接头至关重要,其中TiO₂组分与SiC在高温下发生反应从而在界面处生成厚度约为10 μm的富Ti界面反应层,Al₂O₃相向母材中渗入而形成的枝状通道起到钉扎效果,有利于提升钎焊接头整体强度. 热输入过大时,SiC母材严重分解,大量C元素向钎缝区扩散,导致钎缝区出现明显裂纹缺陷,剪切强度降低至约60 MPa,断裂完全发生于钎缝区.     

BNi68CrWB钎焊GH648/K42异种高温合金接头的组织与性能

采用BNi68CrWB钎料粉末对K24和GH648异种高温合金进行钎焊连接,分析了钎焊温度、保温时间、装配间隙等钎焊工艺参数对接头组织和性能的影响规律.结果表明,在钎焊接头可观察到三个特征组织区域:共晶区、等温凝固区和扩散区;钎焊温度过高,接头内部W-Cr-Ni脆性相增多,接头性能下降.保温时间延长可以促进钎料与母材之间元素的扩散,有利于获得均匀的固溶体组织,接头强度提高,但时间过长,性能略有下降.钎焊间隙在0.05~0.15 mm范围,钎焊温度1 150℃,保温时间30 min所得接头性能较高,约600 MPa.     

钛基钎料的应用及发展现状

介绍了钛基钎料的应用及其发展,对钛基钎料的特点作了较全面的评述,同时,介绍了钛基钎料的性能及其发展过程。     

硬质合金真空钎烽的研究

为了提高盾构隧道掘进机硬质合金刀头和钢基体的连接强度及使用寿命,选用801钎料,对42CrMo钢与WC-8％C0硬质合金进行真空钎焊试验,研究钎焊温度和钎焊压力对钎焊接头性能的影响,并用剪切试验确定最佳工艺参数。通过使用扫描电镜观察显微组织及能谱分析钎料中各元素在母材中的扩散情况,探讨了该钎料与母材的结合性能。结果表明,采用60kPa的压力在980℃下钎焊,钎料形成的中间,层与母材结合较好,无裂纹等缺陷,连接层厚约40-50mm;剪切强度达到415MPa,Zn与Mn发生了向硬质合金中的明显扩散,Co偏聚于连接层与钢的界面;压力的适当增加有利于提高界面结合强度,但压力过高导致连接层变薄,不利于缓解接头热应力。     

快速凝固三元共晶Au-19.25Ag-12.80Ge钎料合金的形核动力学

利用经典形核理论中孕育期计算公式对快速凝固Au-19.25Ag-12.80Ge三元共晶合金的形核进行了分析,得到了各相形核孕育期与熔体温度的关系。从计算结果可以看出,对于快速凝固Au-19.25Ag-12.80Ge钎料,AuAg固溶体的形核孕育期远短于Ge相,AuAg相优先析出,是快速凝固过程中的主要形核相。根据时间依存的瞬态形核理论,对连续冷却条件下的钎料合金临界形核温度、临界形核过冷度和临界形核数进行了计算。结果表明：触发熔体形核所需的初始形核过冷度随着冷却速度的增加而增大,同时临界形核数量也增加明显。     

杂质元素铝,铁在银基钎料中的作用及其机理

研究了角基钎料中杂质元素铝、铁对钎料铺展性能的影响，分析了钎料的室温显微组织以及杂质铝、铁地钎料熔化温度的影响作用，揭示了杂质铝、铁对钎料铺展性能的影响机理。     

Cu-P钎料真空钎焊紫铜的钎焊后扩散及组织分析

钎焊后扩散处理能提高硬钎焊接头质量、消除接头缺陷,采用管–板接头设计研究了钎焊后扩散处理对Cu-P钎料真空钎焊紫铜接头组织性能的影响,利用电镜、能谱、拉脱等方法,研究了扩散处理对钎焊接头组织和性能的影响规律. 结果表明,钎缝接头组织主要由铜基固溶体和Cu-P二元共晶组织组成,钎焊后扩散处理使得钎缝中心界面宽度明显变窄,钎焊后扩散使得钎缝组织成分更加均匀,而微量P元素又可细化紫铜晶粒,减少Cu₃P脆性相生成,铜基固溶体增多,铜磷二元共晶逐渐减少;拉脱试验还发现经过扩散处理后接头抗拉强度由原来143 MPa上升至171 MPa,且接头脆硬倾向变小.     

Al2O3P/Al复合材料钎焊的试验研究

针对Al2O3P/Al复合材料，选用铝基HL401作钎料，选用QJ201为钎剂，在炉中氩气保护下进行钎焊．试验研究了其焊接工艺参数对接头强度的影响。试验表明：采用炉中氩气保护下钎焊Al2O3P/Al复合材料完全可行，用所选择的合适的钎料和钎剂，在优化的工艺参数条件下可获得优质的焊接接头。     

Ti-22Al-25Nb合金板材的钎焊工艺

采用试验手段研究了Ti-22Al-25Nb合金板材的钎焊工艺. 结果表明,当钎焊温度为960 ℃时,Ti₂AlNb合金板材组织中短棒状O相组织发生少量溶解、块状O相组织的晶粒尺寸普遍增大,基体晶粒略粗化,但未出现相转变;随保温时间由15,30和60 min逐渐延长, Ti₂AlNb合金板材室温强度由1 257 MPa减少到1 000~1 100 MPa,但塑性不断提高,室温断后伸长率平均值由2.9%依次提高至3.4%,5.8%及5.0%. 确定出Ti₂AlNb合金板材的钎焊工艺参数为960 ℃/30 min/炉冷,此时相应接头抗剪强度较高,可达152 MPa.     

CuSnTiNi钎料真空钎焊金刚石

采用两种不同比例CuSnTiNi混合单质金属粉,对金刚石在1 040℃保温5 min进行了真空钎焊试验.利用SEM,EDS及XRD对金刚石焊后界面微结构和钎料的微观组织进行了测试分析.结果表明,适合钎焊金刚石的活性成分为BCu70Sn15Ti10Ni5（质量分数,%）,该钎料能够在钎焊时首先合金化,在金刚石表面形成了断续的TiC,实现了金刚石的高强度连接,金刚石的热损伤较小,钎料组织由α-Cu固溶体、δ-Cu₃₁Sn₈等相组成,该钎料显微硬度为130~180 HV0.1,比CuSnTi有较高的硬度.     

快速凝固Al-Si基粉末钎料的研制

设计了系列铝硅基合金钎料，采用超音速气体雾化技术制备了钎料粉末。系统地研究了快凝钎料微观组织和焊接性能，优化出一种具有较高综合性能的钎料合金Al-10Si-5Cu-5Zn-0、3RE。研究表明：Al-10Si-5Cu-5Zn-0．3RE快凝粉末钎料的平均直径为0、11mm，组织细小，焊接强度达到了95．8MPa。Zn元素使快凝钎料的熔点显著降低，稀土元素明显改善钎料的润湿性。     

显微硬度在铝合金钎焊性能分析中的应用

要：针对铝合金钎焊焊缝不同区域以及不同相组成物,利用微小维氏硬度计进行显微维氏硬度测试,对焊缝中不同组织与化合物进行量化分析,同时分析钎料与母材的结合层及母材物理性能变化情况。使用扫描电子显微镜联合能谱仪,对硬度检测相关组织进行分析,确定其组分,并进一步观察焊料与母材结合层的维氏硬度,以及钎料或钎焊工艺对母材的影响。结果表明：显微维氏硬度检测能够应用于铝合金焊缝分析,并通过联合扫描电镜与能谱仪分析,利用显微硬度检测结果分析钎焊性能。     

基于镀锡银钎料钎焊304不锈钢接头的腐蚀行为

为揭示304不锈钢钎焊接头的腐蚀行为,以BAg50CuZn钎料为基材,采用电镀扩散工艺制备AgCuZnSn钎料,对304不锈钢进行感应钎焊,在60 ℃,3.5% NaCl溶液中评价不锈钢接头的局部腐蚀性,借助扫描电镜对其腐蚀形貌进行分析. 结果表明,经NaCl溶液腐蚀后,钎缝与不锈钢界面出现较长的腐蚀沟;304不锈钢表面腐蚀较严重,存在大范围坑洞、裂纹等缺欠,而钎缝区几乎无腐蚀缺欠,优先被腐蚀的是富铜相. 随着腐蚀时间延长,钎缝和304不锈钢的腐蚀速率均呈现先升高后降低的趋势,钎缝腐蚀速率略低于母材;腐蚀2.5 h后,钎缝区和304不锈钢的平均腐蚀速率分别为0.098和0.104 g/(m2·h).     

Brazing of Coated Al Foil Filler to AIN CeramicEI北大核心CSCD

The wettabilities of molten metals on ceramics are poor normally. In order to improve the wettability, all existing ceramic brazing methods introduce a compound transition layer formed by the reaction of active metal and ceramic. The transition layer between brazing seam and ceramic however creates negative effect on the properties of brazing joints. Although Al is the scarce metal which can wet some ceramics such as AIN and Al2O without reaction, the difficulty of removing oxide layer on surface prevents it being ceramic brazing filler. This work proposed a kind of coated Al foil filler able to remove its own Al2O3 film and an elevating temperature brazing process to enhance Al/AIN joint strength. Removing Al2O3. film effect of vapor deposited Ni/Al double layer film on Al foil and the effect of brazing temperature on improving joint strength were studied. The results showed that due to buried by Ni/Al double layer film, Al2O3 film on Al foil original surface broken and was swept in Al-1%Ni (atomic fraction) alloy liquid during heating and melting process. As a result, the direct brazing of Al to AIN without interface reaction transition layer was realized. The joint strength was significantly enhanced by elevating brazing temperature. When brazing at 680 degrees C, the joint fractured along the interface between Al seam and AIN and the sheer strength was 79 MPa because of Al liquid not wetting AIN. With the elevating of brazing temperature, the wettability and interface strength of Al/AIN improved. The fracture gradually transferred to brazing seam from interface. The joint strength increased and reached to the maximum value of 146 MPa at 840 degrees C.     

高强韧CuZnNiMn纽扣钎料钎焊截齿接头组织与性能

针对采煤、掘进机械用截齿,采用短流程方式制备了Cu-Zn-Ni-Mn纽扣型钎料.使用制备的纽扣型钎料,采用高频感应方式完成了实际产品的焊接.焊后分别对焊接接头的宏观形貌、剪切性能、剪切断口形貌、钎焊界面组织及成分进行分析.结果表明,制备的纽扣型钎料能够良好的润湿钢基体和硬质合金,钎焊填缝率达到100%;钎焊接头剪切强度260 MPa以上,剪切形貌为典型的韧窝状韧性断裂.在钢基体-钎料侧,Fe原子与Co原子出现长程扩散,形成Fe基固溶体和Fe-Co-Ni单相固溶体,钎料-硬质合金侧界面的强度依靠钎料向硬质合金内部的扩散与Co元素的固溶获得.     

Study on vacuum brazing of Cf/C composites

Vacuum brazing experiments of Cf/C composites were carried out using pure Al and Al-5 Ti-B as brazing fillers , and shearing strength of the joints was measured. The microstructures of the brazed joints were studied by means of scanning electron microscopy （SEM） and energy dispersive X-ray spectrometer. The results indicate that the brazing temperature is the important processing parameter affecting the quality of the brazed joints. Vacuum brazing of Cf/C composites can be achieved employing the pure Al and AI-S Ti-B brazing fillers at a brazing temperature of 730 ℃ or 750 ℃ , respectively. Moreover, the joints have excellent microstructures with shear strength reaching the level of practical applications.     

铝接触反应钎焊的成缝行为

接触反应钎焊（CRB）利用中间层材料与母材的冶金反应产生液相实现连接,因此可以弥补常规毛细钎焊工艺的某些不足,本文采用Si作为中间层介质进行了铝的接触反应钎焊,并得到良好的接头,在此基础上,采用经典扩散理论对接触反应钎焊过程中Si中间层的液化及钎缝液相层的形成过程进行了理论分析的计算。结果表明,中间层的液化是一个以秒为数量级来衡量的瞬时过程;随着中间层厚度的增厚,液化时间也逐渐增长;而钎焊温度对中间层的液化时间没有明显的影响。同时对钎缝液相层厚度与保温时间之间的定量关系计算结果表明,保温时间越长,中间层液相的厚度越大,并且温度越高,增长的趋势越大;钎焊温度越高,在同一时间下的中间层液相厚度也越大。     

LD30铝合金接触反应钎焊的试验研究

试验研究了钢层厚度对LD30/Cu接触反应钎缝组织和性能的影响。结果表明：钢层过薄，共晶反应生成的液相量太少，未能填满缝隙，接头有空洞出现：钢层过厚，共晶反应生成的液相量太多，在钎缝区形成较多的Al-Cu化合物脆性相。这两者都会削弱钎缝的强度。因此，要得到理想的钎焊接头，必须合理调整钢层及钎焊工艺参数。     

Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎焊钼的钎缝组织分析

采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni非晶钎料真空钎焊钼,获得Mo/Mo钎焊接头,研究钎焊过程液态钎料与母材的相互作用. 结果表明,液态Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料与钼发生扩散–溶解,即母材钼向钎料中的溶解和钎料组分向母材的扩散. 随钎焊温度的升高,钼向钎料中溶解量增加,凝固后钼主要固溶在Ti基固溶体内;随钎焊温度的升高,发生钎料组分向母材晶间的扩散,当温度为900 ℃时,发生显著的晶间渗入现象. 为得到良好的钎焊接头,避免母材过量溶解和晶间渗入的发生,Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料真空钎焊钼温度不宜高于900 ℃.     

铝合金真空钎焊

本文研究了非钎焊板型式的铝合金的真空钎焊,确定了各种元素对铝硅钎料润湿性的影响。加入1～1.5％Mg,可取得满意的结果。再加入少量的铋,可进一步提高钎料的润湿性和降低对钎焊真空度的要求。将工件放在盒内,再把盒放入真空炉中加热进行钎焊,可显著提高钎焊质量。要使钎料能填缝流动,应在钎焊区域中另加少量的镁。本文对钎焊时镁的作用进行了研究。镁蒸气穿过氧化膜缝隙,同铝发生合金化,钎料熔化后沿合金化的表面铺展,并且把氧化膜抬起,从而产生润湿。真空钎焊可得到高质量的钎焊接头。