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。     

DD6高温合金TLP焊接接头组织形成规律

采用镍基中间层合金,在真空钼丝炉中对第二代镍基单晶高温合金DD6进行了瞬时液相扩散焊(TLP焊)连接,焊接温度为1200℃、保温时间为12h。用标准热处理制度对其接头进行热处理,分析了热处理工艺对接头组织的影响规律。结果表明,设计的中间层合金熔点在1084~1095℃范围,组织细小均匀,满足DD6单晶的扩散连接需要;TLP焊焊缝组织由γ相和γ′相组成,无片状共晶组织形成;焊缝金属与母材结合良好,经标准热处理后γ′相发生明显的晶粒长大和立方化,并以典型的立方形形貌均匀弥散地分布于基体之中,形成了微观结构理想的扩散连接接头。     

镍基合金扩散焊研究进展

随着对镍基合金研究的不断加深,镍基合金材料的超塑性被相继发现,超塑成形与扩散连接的组合工艺得到了极大的发展和推广应用,所以镍基合金扩散焊的重要性及应用范围得到了极大提升。文中简要阐述了镍基高温合金扩散焊方式,并重点阐述了镍基高温合金扩散焊研究现状。目前镍基合金扩散焊的主要研究包括：扩散焊的工艺流程与参数研究、镍基合金扩散焊的焊材研究及镍基合金扩散焊中间层研究三个方面,扩散焊焊接接头易发生过早的脆性断裂,这主要与焊接过程中接头处成分不均匀有关;预处理、焊接温度、保温时间及焊接压力等工艺参数对接头性能有重要影响;有关镍基合金扩散焊中间层的研究处于不断深入的阶段。关于如何提高镍基合金扩散焊接头的各项性能,仍需进一步深入研究。     

耐热钢高温钎焊与扩散焊的组织与性能

采用BNi2合金箔作中间层,氩气保护,对15CrMoR和12Cr1MoV耐热钢管进行了高温钎焊和瞬时液相扩散焊,用电子万能材料试验机测试了接头的室温力学性能,用扫描电镜、电子探针分析了接头的显微组织、元素分布。研究结果表明,利用BNi2中间层合金可以实现12Cr1MoV钢的瞬时液相扩散焊,接头强度与基体相近,15CrMo高温钎焊接头存在脆性化合物,接头的性能较差。     

镍基单晶高温合金TLP扩散焊影响因素研究进展

对中间层合金、焊接工艺参数和母材晶体取向差对镍基单晶合金TLP扩散焊的影响进行了详细讨论。TLP扩散焊中间层成分设计较为成熟的方式是主要合金元素与母材成分相似，并以B为降熔元素；非晶箔带中间层相对于粉状中间层成分均匀且扩散速率快，有利于提高接头性能，是最适用的中间层形式；焊接温度、保温时间、焊接压力及焊后热处理等工艺参数应根据母材和接头性能要求以及加工工序合理选择；待焊试样晶体取向差应尽量减小或消除，避免接头中杂晶降低接头力学性能。     

GH4413镍基高温合金液相扩散焊接头 微观组织及性能研究

以BNi-2作为填充合金材料使用液相扩散焊对GH4413合金进行了连接,研究了在焊接温度为1 030℃和1 080℃,保温时间分别为30 min和60 min等不同焊接参数下GH4413镍基高温合金的接头微观组织、成分分布和显微硬度。扫描电镜(SEM)以及能谱分析结果表明,当焊接温度为1 080℃,保温时间为60 min时,钎缝组织中形成了性能良好的固溶体,并且随着焊接温度的升高和保温时间的增加,钎缝的宽度增加,钎料元素向母材中的扩散深度逐渐增加,在母材近缝区形成了金属间化合物。     

Ni-Cr-Co-W-Mo-B合金钎料的制备及其可焊性

采用超声气体雾化法制备了Ni—Cr—Co—W—Mo—B中间合金钎料，利用XRD，DSC和SEM分析了钎料的微观结构、固液相线的温度及瞬态液相(TLP)连接接头的成分。研制的液态钎料对镍基高温合金基体具有良好的润湿性。连接后的试棒在1073K下的拉伸强度为1123MPa，1283K／248MPa下的持久寿命为43h.TLP连接后经固溶时效处理，接头区域的成分和组织与基体一致，性能与母材相当.     

焊接温度对10Cr9Mo1VNb钢TLP接头性能的影响

采用氩气保护,在1230～1260℃、3～5MPa下,用镍基合金作中间层对10Cr9Mo1VNb钢管进行瞬时液相扩散焊,分析了不同焊接温度对其接头力学性能和显微组织的影响.结果表明:在焊接温度为1240℃时,接头的组织与母材最接近,力学性能最好.得出:中间层的扩散速度与焊接温度呈正比,母材的成分对焊接温度选择有重要影响.     

扩散处理对镍基高温合金大间隙钎焊接头组织和性能的影响

采用含有Nb、Al、Ti的镍基钎料钎焊大间隙K465镍基高温合金,研究扩散处理对接头组织和性能的影响。结果表明,钎焊状态下K465镍基高温合金大间隙接头组织由γ+γ′相,块状γ′相及硼化物、硅化物及硼碳、硅碳复合化合物构成,液相扩散处理有利于元素扩散,明显改善接头组织性能,固相扩散接头组织性能改善不明显。     

Fe3Al合金与A304钢的炉中钎焊试验

采用Cu基、Ag基、Ni基钎料进行Fe3Al合金的炉中钎焊试验,并对钎焊接头进行了外观检查、金相显微组织观察及硬度检测。结果表明：炉中钎焊Fe3Al合金与A304钢是可行的,其中BAg50CuZn银基钎料和QNi-3镍基钎料能获得较好的钎焊效果;在BASSOCuZn和QNi-3钎料的接头区发生了钎料组元与母材的深度扩散反应,呈现良好的冶金结合效果;QNi-3钎抖的接头区具有较高的硬度,表明其具有较高的强度和较好的高温性能,能较好地发挥Fe3Al合金的使用性能。     

铝基陶瓷增强复合材料的钎焊及扩散焊

由于陶瓷增强相与金属基体合金性能的巨大差异,造成铝基陶瓷增强复合材料的焊接困难较大.在各种焊接方法中,钎焊和扩散焊是铝基陶瓷增强复合材料焊接比较常用的方法.本文研究了钎料和中间层合金与铝基复合材料的润湿机理,介绍了颗粒增强铝复合材料的超声波钎焊、真空钎焊、无夹层液相扩散焊、冲击扩散焊和瞬时液相扩散连接等焊接新工艺,对这些焊接工艺的原理与特点进行了探讨.     

DD6单晶TLP焊保温时间及硼元素扩散距离的理论预测

采用急冷Ni-8Co-4Cr-0.5W-3.2B中间层合金箔,对DD6镍基单晶高温合金进行了瞬时过渡液相扩散连接,连接温度为1200℃。理论分析了TLP焊等温凝固时间、固相成分均匀化时间及降熔元素硼向母材的扩散深度,其值分别为6.4 h、9.6 h和170μm。试验结果表明,在1200℃×12 h进行TLP焊连接,可以获得无共晶相产生的组织均匀的等温凝固焊缝;通过对接头进行后续的标准化热处理,焊缝中γ′相完全立方化,界面两侧γ′相晶粒尺寸相同,分布均匀,排列齐整,镶嵌于连续均匀的母材之中,γ′相的结晶取向与母材相一致,实现了DD6单晶扩散连接界面组织的单晶化。理论预测结果与试验结果相吻合。     

急冷Ni-Cr-B合金箔带钎料的制备及其可焊性

采用液态急冷单辊法制备了急冷Ni-Cr-B中间合金箔带。利用DSC ,XRD和SEM等方法对急冷Ni-Cr-B合金箔带的固液相线的温度 ,结构及成分分布进行了研究。利用液态金属表面张力仪测定了急冷Ni-Cr-B合金箔带在镍基高温合金上的润湿性。并采用此中间合金对镍基高温合金进行了瞬态液相连接 (TLPBonding) ,测定了连接后的试棒在 10 10℃ / 2 48MPa下的持久寿命。结果表明 ,制备的Ni-Cr -B合金箔带成分均匀 ,熔点适于TLP连接。液态钎料对镍基高温合金基体具有良好的润湿性。采用这种中间合金对镍基高温合金进行TLP连接后的接头持久性能接近于母材     

Fe3Al合金与A3O4钢的炉中钎焊试验

采用Cu基、Ag基、Ni基钎料进行Fe3Al合金的炉中钎焊试验,并对钎焊接头进行了外观检查、金相显微组织观察及硬度检测.结果表明:炉中钎焊Fe3Al合金与A3O4钢是可行的,其中BAg50CuZn银基钎料和QNi-3镍基钎料能获得较好的钎焊效果;在BAg50CuZn和QNi-3钎料的接头区发生了钎料组元与母材的深度扩散反应,呈现良好的冶金结合效果;QNi-3钎料的接头区具有较高的硬度,表明其具有较高的强度和较好的高温性能,能较好地发挥Fe3Al合金的使用性能.     

TLP连接对一种镍基单晶高温合金拉伸性能的影响

采用Ni-Cr-B非晶中间层瞬间液相连接（Transient liquid phase bonding） 一种镍基单晶高温合金DD98，TLP连接在1230℃，8h真空条件下进行。利用扫描电镜进行微观组织观察和成分分析。在不同温度对接头与母材进行了拉伸实验。实验结果表明：接头的微观组织和化学成分与母材趋于一致；接头强度达到母材的标准，其它性能指标与母材相当，二者的应力一应变关系相同。     

第二代单晶高温合金DD6高性能钎焊接头的组织及力学性能

采用新设计的镍基钎料在1220℃、30 min条件下钎焊了第二代单晶高温合金DD6,分析了不同钎缝间隙(0.05、0.10和0.15 mm)对接头组织和性能的影响.结果表明,新镍基钎料获得的DD6高温合金钎焊接头的钎缝基体为与DD6母材相似的γ+γ′双相组织.随钎缝间隙的增大,脆性硼化物相逐渐增多,且由断续条状转变成粗大的鱼骨状;在0.15 mm间隙内预填FGH95高温合金粉末后,鱼骨状硼化物相变得细小、弥散.当钎缝间隙由0.05 mm增至0.10 mm,内部γ+γ′双相组织更细小,且钎缝中γ′相强化元素Al、Ti、Ta的总量高,对接头起到了良好的强化作用,钎焊接头在980℃的高温拉伸强度为694 MPa.按DD6母材标准热处理制度对钎缝间隙为0.10 mm的钎焊接头进行焊后时效处理,钎缝基体组织中的γ+γ′双相组织形貌得到有效调控,γ′立方化程度增加,接头在980℃的高温拉伸强度为807 MPa,与DD6母材自身的强度相当.     

工艺参数对Ti2AINb基合金钎焊组织影响

研究了不同钎焊工艺对Ti2AlNb合金的接头组织和力学性能的影响.选取Ti-Cu-Zr-Ni粉末钎料,在不同的钎焊温度和保温时间钎焊,采用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱对接头的组织研究.试验结果表明,接头组织与母材组织相差较大,中间有双相脆性中间层组织产生.Nb,zr是钎缝成分均匀化的扩散主控元素.延长钎焊时间及结合焊...     

瞬间液相扩散焊与钎焊主要特点之异同

从焊接进程、凝固、氧化物的破碎、中间层与钎料的区别、接头组成、脆性相的形成与消除、压力的作用、接头强化机理等方面总结分析了瞬间液相扩散焊与钎焊的区别。强调指出了下述关键点 :(1)中间层的选取是获得两种不同焊接方法接头的首要前提 ;(2 )在钎焊中侧重点是润湿性 ,它是保证接头获得一定强度的首要前提与主要手段 ;(3 )在瞬间液相扩散焊过程中 ,除了润湿性之外 ,更为关注的是降熔元素的扩散。中间层中降熔元素向母材的持续扩散是TLP接合中液态区增宽、破碎氧化膜、等温凝固、均匀化现象的本质原因 ;降熔元素向母材的充分扩散及由此而出现的中间层成分的合理改变是TLP焊接成败的命脉     

Ni－Cr－Co－B高温镍基钎料的研究

本文提出一种不含Ｓｉ的镍基Ｎｉ－Ｃｒ－Ｃｏ－Ｂ高温钎料．对一系列Ｎｉ－Ｃｒ－Ｃｏ－Ｂ钎料的熔化特性、钎焊工艺性能、钎料组织以及钎焊接头的室温和高温强度、接头韧性进行了研究，并与标准镍基钎料ＢＮｉ－１ａ和ＢＮｉ－５进行了比较研究结果表明，Ｎｉ－Ｃｒ－Ｃｏ－Ｂ钎料钎焊的高温合金接头的高温性能和韧性均超过标准镍基钎料．     

钛合金与钢异种材料钎焊研究现状

钛合金与钢复合构件在航空航天领域具有广阔的应用前景,实现钛/钢复合构件工程化应用的关键是获得性能优良的钛/钢连接接头。综述了钛/钢钎焊的研究现状,系统阐述了银基钎料、钛基钎料、瞬时液相扩散焊及复合中间层工艺连接钛/钢的研究成果,并进行了总结与展望。