两种钎料对不锈钢钎焊接头组织和力学性能的影响

采用四号锰基钎料真空钎焊2Cr13不锈钢,研究了钎焊温度对其接头组织和室温及高温剪切强度的影响,并与Ni-Cr-P钎料钎焊不锈钢接头进行了对比.结果表明:四号锰基钎料钎焊接头组织由Mn-Ni基的单相Mn-Ni-Cu-Fe-Cr-Co固溶体组成,接头室温剪切强度随着钎焊温度的升高逐渐增加;Ni-Cr-P钎料钎焊接头组织由Ni-Fe基固溶体和Ni(Cr,Fe)-P化合物组成,接头室温剪切强度低于四号锰基钎料钎焊接头的室温剪切强度.当测试温度超过500℃时,Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度降低幅度不大,四号锰基钎料钎焊接头降低明显,但仍高于Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度.     

稀土Ce对Cu-Ag-P钎料钎焊接头组织和性能的影响

研究结果表明:当Ce含量为0.01%～0.025%时,钎料的流动性能优于不含稀土时的性能,但是对于Cu-Ag-P钎料钎焊接头强度没有明显影响.CuAg钎料钎焊接头组织为亚共晶,初生相为富Ag和P的α-Cu固溶体,共晶体组分为α-Cu固溶体 Cu3P.与不含稀土CuAgP钎料相比,Ce细化了钎缝组织,是改善钎料填缝性能的主要原因.     

钎料的填缝性能对钎焊接头性能的影响

钎料应具有良好的填缝性能,并能充分填满钎缝间隙。若钎料不能填满钎缝间隙,将造成未钎透缺陷。同时,多余的钎料将聚集在钎角处,可能使母材表面出现溶蚀缺陷。此外,液态钎料是靠毛细作     

T2紫铜/304不锈钢激光钎焊接头组织及性能

采用铜锰镍钎料,使用激光焊机对T2紫铜和304不锈钢进行了激光钎焊。通过扫描电子显微镜、拉伸试验机测试分析了搭接形式下的钎缝宏观形貌、焊接接头力学性能及钎料元素的扩散情况。结果表明,在紫铜/不锈钢的激光钎焊时,焊接电流对钎缝成形的影响最大、脉冲频率次之、脉冲宽度的影响最小,对应的正交试验极差分别为17.35,15.66,7.91;钎料与母材发生良好的扩散并形成固溶体;钎缝中Fe,Cr元素扩散明显并存在条块状铜基固溶体,在最优的焊接工艺参数下,钎焊接头的抗剪强度达到35.75 MPa。     

Ni对SnAgCuRE钎料钎焊接头性能的影响

研究了Ni含量对SnAgCuRE/Cu钎焊接头金属间化合物(IMC)、剪切强度和蠕变断裂寿命的影响。结果表明:微量Ni能抑制钎焊接头界面区IMC的生长,减小IMC的尺寸,降低界面粗糙度,提高钎焊接头的力学性能。当Ni添加量为0.05%时,界面区IMC厚度减小且趋于平整,对应钎焊接头的剪切强度最大、蠕变断裂寿命最长。     

AgCuMnNi钎料元素含量对钎焊接头组织及性能的影响

设计了3种成分的AgCuMnNi钎料。3种钎料固液相线温度均处于750～792℃,钎料铸态组织主要由富Ag相与富Cu相组成。随着钎料中Ag含量的增加与Ni,Mn含量的减少,钎料铸态组织中富Ag相占比逐渐增加。在860℃,保温10 min工艺条件下,采用3种钎料真空钎焊YG6X/GH4169, Ag-3(AgCuNi4Mn8)钎料的钎焊接头平均抗拉强度为432.8 MPa,高于Ag-1(AgCuNi11.5Mn21.5)和Ag-2(AgCuNi4Mn11.5)钎料的钎焊接头平均抗拉强度。Ag-3钎料的钎焊接头微观组织中富Cu相与富Ag相分布均匀,而Ag-1与Ag-2中由于Mn含量较多,钎焊过程中生成了高Mn氧化区域,弱化了接头的力学性能。     

硅对304不锈钢GMAW高速焊接头组织性能的影响

以不锈钢焊丝中Si元素含量不同对高速焊焊后焊缝成形以及接头组织性能为研究目的,采用GMAW焊接工艺方法,借助扫描电镜、XRD衍射图谱、拉伸以及微观硬度等力学性能测试作为分析手段,深入研究Si元素在焊缝内部空间分布规律,及其对焊后成形焊缝组织和力学性能的影响规律. 结果表明,焊丝中存在特定含量的Si元素,不仅能够增加熔池金属流动性,提高焊接过程稳定性,改善焊后焊缝成形;同时焊接速度可以大幅提高至120 cm/min;由于Si元素的存在,GMAW高速焊焊后接头组织主要为奥氏体+δ铁素体,焊缝组织得到优化. XRD衍射图谱中发现焊后接头组织中存在马氏体和渗碳体,焊后接头微观硬度有所增加,拉伸性能基本持平,且在拉伸断裂前有明显的颈缩,塑性及抗拉强度良好.     

SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能

通过金相观察、力学性能和耐晶间腐蚀性能试验,研究了SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能。结果表明,接头的抗拉强度不低于母材,而且塑性良好。焊缝为奥氏体组织,呈较为粗大的柱状晶形态,且与母材熔合良好;过热区的晶粒长大不严重。焊态时,焊接接头的腐蚀速率与母材相当,经敏化处理,接头的腐蚀速率大大增加。     

SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能

通过金相观察、力学性能和耐晶间腐蚀性能试验，研究了SUS304不锈钢MAG焊接头组织与性能。结果表明，接头的抗拉强度不低于母材，而且塑性良好。焊缝为奥氏体组织，呈较为粗大的柱状晶形态，且与母材熔合良好；过热区的晶粒长大不严重。焊态时，焊接接头的腐蚀速率与母材相当，经敏化处理，接头的腐蚀速率大大增加。     

钎料Si含量对N5单晶钎焊接头组织和持久性能的影响

采用自制镍基粉末钎料对N5单晶进行高温钎焊,利用扫描电镜对接头组织进行观察,并对接头进行了高温持久性能测试。结果表明:钎料中硅含量对接头组织有较大影响,硅含量为2.0%~4.0%时接头中存在富硅的块状化合物,高温持久断裂时裂纹沿化合物相形核、扩展,最终导致材料发生沿晶断裂。当硅含量为1.0%~2.0%时接头组织均匀,且不存在富硅化合物,高温持久性能相对更好。     

保护气对304N不锈钢K-TIG焊接头组织性能的影响

使用小孔钨极氩弧焊(K-TIG,keyhole TIG)焊接设备对13.5 mm厚度304N不锈钢板材进行了焊接,不开坡口一道焊透成型。利用SEM,XRD,共聚焦显微镜,铁素体仪,显微硬度计分析了不同保护气体组成对焊缝化学成分、焊接接头各区域微观组织以及性能的影响。结果表明,相对于母材,当采用纯Ar作为保护气体时,焊缝N含量下降了18%,铁素体含量增加了20倍,焊缝中心的显微硬度下降了15%;当采用Ar+3%N2作为保护气体时,焊缝N含量增加了90%,铁素体含量下降了84%,甚至某些区域的铁素体含量为零,焊缝的显微硬度提高了14%以上。     

Cf/SiC复合材料与304不锈钢钎焊接头组织与性能

采用Ti-Zr-Be活性钎料作为连接层,在一定工艺参数下真空钎焊C_f/SiC复合材料和304不锈钢.利用SEM,EDS,XRD和俄歇谱仪分析接头微观组织结构,利用剪切试验检测接头力学性能,分析了工艺参数对接头抗剪强度的影响.结果表明,在复合材料附近形成ZrC+TiC+Be₂C/Ti-Si反应层,连接层中主要包含FeZr₂,锆基固溶体,BeTi,Ti-Zr固溶体等反应产物,304不锈钢附近形成FeTi/αFe反应层.在连接温度为950℃,连接时间为60min时,接头室温抗剪强度最高为109.3 MPa,断裂位置为C_f/SiC复合材料与中间层连接界面靠近复合材料端.     

焊接速度对304/430异种不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

采用搅拌摩擦焊技术对304奥氏体与430铁素体异种不锈钢进行了焊接。分析了不同焊接速度对焊接接头组织结构以及力学性能的影响。结果表明,将304不锈钢置于前进侧,在轴肩下压量0.2 mm,停留时间10 s,800r/min的转速下,采用30 mm/min的焊接速度能获得成形较好的接头,焊核区的铁素体及奥氏体相混合均匀,晶粒细小,形成了良好的机械和冶金结合。随着焊接速度的增加,抗拉强度和伸长率先增加后减小,当焊接速度为30 mm/min时,抗拉强度和伸长率最大,分别达到393.51 MPa和18.59%。拉伸断口在焊缝附近的铁素体不锈钢侧,断口具有韧性断裂特征。     

稀土元素对铝合金钎焊接头组织和性能的影响

稀土元素具有改善钎料润湿性、晶粒细化、改变组织分布状态、提高钎焊接头力学性能和耐腐蚀性能等优点,因此在钎料改性中的应用越来越广。文中以Y_2O_3的形式在AS-3钎料中加入了不同含量的稀土元素Y,并采用炉中钎焊的方法制备3A21铝合金钎焊接头。利用扫描电镜、点能谱分析、X射线衍射(XRD)以及剪切性能试验等试验手段研究了稀土对钎焊接头界面结构及剪切性能的影响。试验结果表明,采用AS-3钎料在钎焊温度600℃,保温时间8 min的条件下可获得性能良好的3A21钎焊接头,钎料中添加适量的稀土Y元素不改变钎焊接头相的组成,但可以优化钎料中心区的共晶组织,使脆性的共晶相的作用减弱,钎缝力学性能大幅提高。当钎料中Y_2O_3质量分数为0.3%时,3A21钎焊接头的抗剪强度最高,达到105.1 MPa。     

不锈钢真空钎焊接头组织和力学性能研究

采用BNi-2、BNi-5、BDP～1、Cu四种不同钎料真空钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢，对其焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明：钎缝的组织与钎焊温度和钎料的成分等因素有关。使用BNi-2钎料钎焊得到的钎缝组织中出现了大量的化合物相；而采用BNi-5、BlIP-1钎料，钎缝中有少量化合物相；Cu钎焊时，钎缝中得到单相组织。BNi-2钎焊接头力学性能较差，而其余三种钎料钎焊接头力学性能较好，其中Cu钎焊接头性能最高。     

氧含量对银基粉状钎料熔化特性和钎焊接头性能的影响

通过第一性原理计算和试验等多种分析方法来研究氧含量对熔化特性以及钎焊接头力学性能的影响。结果表明,钎料的表观活化能随着钎料中氧含量的增加而增加,导致了熔化时间增加。随着钎料中氧含量的增加,钎焊接头的抗拉强度呈现非线性下降,为了确保钎料的良好性能,应该将钎料中的氧含量控制在200μg·g-1以下。根据疲劳试验结果,氧元素引起的钎焊缺陷被认为是裂纹的源头,该研究提供了氧含量对银基粉状钎料钎焊过程影响的详细机制。     

合金元素Cu对不锈钢钎焊接头组织及性能影响的研究

在BNi-7钎料中添加合金元素Cu用于焊接316L不锈钢,在钎焊温度为980℃、保温时间为10 min、钎焊间隙为100μm的条件下,研究了钎焊接头的微观结构、剪切强度以及端口形貌随不同Cu添加量的变化规律。结果显示,接头主要由不锈钢/钎料界面的Ni(Fe,Cr,Cu)固溶体和钎缝中心大花纹状的Ni(Fe,Cr,Cu)-CrNiP共晶组织和细点状的Ni3P-Ni(Fe,Cr,Cu)共晶组织组成。随着Cu添加量增加,钎缝中心的大花纹状的Ni(Fe,Cr,Cu)-CrNiP共晶组织增加,韧性相Ni(Fe,Cr,Cu)数量增加。接头的抗剪强度随着Cu添加量的增加而增加。当铜添加量为9%时,接头的抗剪强度最大为118 MPa。和不添加合金元素Cu比较,添加Cu元素的接头断口上有较多的撕裂棱,接头的韧性更好。     

Sn基钎料的Zn含量对纯铝超声钎焊接头组织和性能的影响

使用Sn基钎料对纯铝进行超声钎焊,研究了钎料中含Zn量对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明,超声振动使钎料中发生空化效应,大量空化泡的溃灭在2 s内去除纯铝表面的氧化膜,形成无缺陷的接头。母材被空蚀后进入钎缝,不同钎料对钎缝中铝的溶解程度不同,因此钎缝中的铝呈现不同的形貌。当使用Sn-9Zn钎料时,钎缝中的富Zn相长度较大,钎缝内铝的含量较低;随着钎料中含Zn量的增加,钎缝中富Zn相变粗大,且钎缝中铝的含量逐渐增大。接头的抗剪强度和硬度随着钎料中含Zn量的增加而升高,在使用Sn-30Zn钎料时获得接头的最高抗剪强度为66. 4 MPa,硬度为HV 56。     

工艺参数对急冷型SnAgCu系钎料合金钎焊接头组织性能的影响

对所制备的急冷型snAgCu系钎料合金进行了熔化温度特性测定和钎焊工艺试验,然后对钎焊接头的力学性能和显微组织进行了测试分析,并研究了钎焊工艺参数对接头组织性能的影响.结果表明:在不同的钎焊温度和钎焊时间奈件下,接头界面处金属间化合物的形成及分布是不同的,并由此导致了接头抗剪强度的变化.     

钎料的熔点对钎焊接头质量的影响

钎料的熔点必须低于基体金属的熔点(固相线温度),一般来说,钎料的熔点至少应比母材的熔点低几十摄氏度。若两者熔点过分接近,则会使钎焊过程不易控制,甚至可能导致母材晶粒过分长