Microstructure and phase constitution near the interface of Cu/3003 torch brazing using Al-Si-La-Sr filler

It has been mainly studied in this paper on brazing of Cu to Al using Al-Si filler metal. The optimized scanning rate of 2.5 mm/s is first obtained through simulating the temperature field of Cu-Al brazing process based on ANSYS software. Then the brazing of Cu-C11000 to Al-3003 using Al-Si-La-Sr filler is carried out by torch brazing technology. It is found that the brazing seam region is mainly consisted of α-Al solid solution and CuAl₂ IMC. Further experimental results also show that the rare earth element La in filler metal can not only refine the grain, but also promote the dispersion of intermetallic compounds into the brazing seam, which significantly improves the brazing seam microstructure and mechanical properties of the joints.     

复合陶瓷挺柱钎焊变形的研究及其控制

复合陶瓷挺柱钎焊后,由于陶瓷、金属线膨胀系数的不同,在挺柱中产生较大的残余应力和变形,从而影响其使用性能,通过试验,研究了影响挺柱变形的因素和规律。结果表明,钢套的强度和厚度、钎料的厚度、熔点及强度是影响挺柱焊后变形的主要因素,采用高屈服极限或者较厚的钢套时钎焊变形较小;钎料厚度较厚时钎焊变形较大,采用低熔点,低屈服极限的Sn基活性钎料可显著地降低钎焊变形,基本可能满足挺柱工作的表面凸起量要求。     

2A50铝合金钎焊钎料与钎剂的选择

针对2A50铝合金的特点,根据铺展性、填缝性试验,对适合其钎焊的钎料与钎剂作了选择,进行了接头强度试验。结果表明：中温CsF-AlF3钎剂具有较高的活性及较好的去膜效果,适合含镁热处理强化型铝合金的钎焊;用CsF-AlF3钎剂分别与Al-Cu-Ag-Zn钎料及Zn-Al-Be钎料匹配钎焊,均可获得较理想的钎焊效果;当搭接间隙为0．2mm、搭接长度为2．3mm时,Zn-Al-Be钎料与CsF-AlF3钎剂匹配钎焊,所得焊接接头的抗剪强度可达143．2MPa。     

TiNi形状记忆合金与不锈钢钎焊接头的微观组织与性能

采用含Ag50％~68％、Cu10％~30％、Zn12％~20％、Sn0％~10％的银基钎料,通过激光钎焊,改变钎焊 有效热输入(激光输出功率和钎焊时间),研究了TiNi形状记忆合金与不锈钢异质钎焊接头的微观组织和性能。结 果表明:AgCuZnSn钎料对TiNi形状记忆合金和不锈钢的润湿性较好,钎焊接头界面平整、致密,与TiNi形状记 忆合金形成的界面反应层较窄,而与不锈钢形成的界面反应层较宽。钎焊有效热输入对TiNi形状记忆合金热影响 区组织和性能影响较大。钎焊有效热输入量过高,将导致TiNi形状记忆合金侧热影响区组织晶粒粗大、硬度降低、 塑性提高。严格控制钎焊工艺参数可以获得具有较高抗拉强度、形状记忆效应和超弹性的TiNi形状记忆合金与不 锈钢钎焊接头。     

毛细管板接头真空电子束钎焊工艺

应用自制柔性化电子束钎焊系统对毛细管板接头的钎焊工艺进行了研究，探讨了钎焊工艺参数对钎料扩散深度以及钎脚高度的影响。结果表明：随着电子束输入功率或功率密度的加大，钎料向毛细管壁的扩散深度逐渐增大，钎脚高度的增长趋势显著。在一定范围内，钎料扩散深度及钎脚高度随钎料量及装配间隙的增加而增大。工件表面状态对钎脚高度的影响规律是：铰制过的试板，最有利于钎料铺展，钎脚高度最高，酸洗的试板次之，未经任何处理的试板钎脚高度最低。电子束钎焊的优化工艺参数为：加速电压60kV，束流6．5nA，加热时间37s，钎料质量25mg，聚焦电流654mA，装配间隙0．027mm。     

激光钎焊多层金刚石磨粒Ni-Cr合金成形工艺研究

为实现多层金刚石磨粒逐层激光钎焊成形,从单道扫描到单层扫描,再到多层扫描,系统研究了镍铬合金与金刚石磨粒的多层激光钎焊工艺.通过提取钎焊道与层的截面成形特征参量,对钎焊层截面成形质量进行参数化评价,并结合钎焊层表面形态,对钎焊层综合成形特性进行评价和讨论,研究了工艺参数对钎焊成形的影响.研究结果表明:激光功率与扫描速度...     

Study of influencing factors and joint performance of laser brazing on zinc-coated steel plate

Laser brazing is applied to the zinc-coated steel plate welding for its superior processing property. The delivery stability of filler metal such as the position of filler wire tip relative to laser focal point centre and the existence time of liquid filler metal are the key technologies in laser brazing. Also, due to the addition of the filler metal, the changeable factors increase in the process of brazing, so matching and optimizing of the processing parameters are important. In this paper, different influencing factors of laser brazing such as wire feeding stability, laser power distribution and galvanized layer, and parameters affecting the laser brazing process including the laser system, base material, filler metal and processing conditions were analysed and tested by experiments. Optimizing parameters were also acquired and used to laser braze lap joint of zinc-coated steel plate. Joint performance and quality were tested by micro-hardness testing, macro-metallographic analysis and SEM analysis. The results proved that laser brazing joints have good intensity and corrosion resistance.     

铸态镍基钎料高温蠕变特性的试验研究

为了正确评价钎焊接头的高温力学性能,采用铸态非晶态BNi-2钎料来模拟实际钎缝材料,测定其基本蠕变特性,并与0Cr18Ni9不锈钢进行比较。结果表明：高温下BNi-2铸态钎料蠕变韧性低,蠕变应变速率小,对应力水平比较敏感,其本构关系可用Kachanov-Robatnov方程描述。     

Cu基钎料电弧钎焊接头强度及断口分析

研究用钨极氩弧焊作为热源,用Cu3Si1Mn钎料、56Cu8Mn26Zn钎料分别钎焊A3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分析表明,Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3Si1Mn、56Cu8Mn26Zn钎料钎焊A3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.5 MPa、382.9 MPa;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（Cu3Si1Mn钎料）或在近界面上（Cu3Si1Mn钎料）,是塑性断口。     

聚晶金刚石复合片高频感应钎焊的试验研究

采用部分不等间隙接头设计方案和Ag Cu Zn Cd钎料 ,通过在空气中高频感应加热 (钎焊温度 6 90℃ ) ,成功实现了PCD复合片与 4 5钢刀杆的高强度焊接。根据钎焊试验结果 ,分析了钎料润湿性、钎焊温度、恒温保持时间和钎焊金属表面粗糙度对接头强度的影响     

金刚石表面的膜层沉积处理及其感应钎焊的研究

将热丝化学气相沉积(HFCVD)处理的金刚石作为磨料感应钎焊制作金刚石工具。HFCVD处理试验中,混合气为H2和CH4(体积流量比为100∶1.5),炉内压力为2.0kPa,700℃下处理45min后,在金刚石表面沉积了一层非晶碳膜。感应钎焊HFCVD处理的金刚石显示,出露部分的金刚石棱边能保持良好的锋利性;浸没在钎料层下面的金刚石表面形成了有均匀孔隙且形状不规则的铬碳化合物,液态钎料充填这些化合物孔隙之间,能够增强钎料对金刚石的把持强度。3种金刚石磨料感应钎焊制作的金刚石磨盘的高效重负荷石材磨削试验显示,HFCVD处理的金刚石的整体破碎率和脱落率最低。     

镀锡银钎料扩散过渡区生长建模及数值分析

采用温度梯度法对镀锡银钎料进行热扩散处理,形成了扩散过渡区。借助金相显微镜（OM）、原子力显微镜（AFM）对扩散过渡区的厚度、表界面形貌进行分析研究,发现热扩散处理加快了Sn原子的扩散速度,使得Sn原子在银钎料中的浓度升高,扩散过渡区的厚度增加。以Sn原子在镀锡银钎料扩散过渡区的浓度变化为研究对象,由Fick定律建立了扩散过渡区总厚度的数学模型,借助Arrehenius方程对其参数进行数值分析;利用MATLAB软件和扩散过渡区厚度的试验数据对所建模型进行求解,得到了200℃、220℃镀锡银钎料扩散过渡区Sn原子生长的本构方程。试验结果证实所建本构方程在一定程度上可定量表征镀锡银钎料扩散过渡区Sn原子的生长规律。     

Al-Si-Cu-Mg 钎料真空钎焊6061铝合金工艺研究

为了解决6061铝合金熔点与现有货架产品Al-Si-Cu-Mg系钎料熔点较为接近、钎焊工艺难以控制的难题,开展了Al-Si-Cu-Mg系钎料钎焊6061铝合金的工艺研究.通过合理的焊接工艺参数试验设计,得出了合适的6061真空钎焊焊接工艺参数.对钎焊样件进行组织性能分析及耐腐蚀性试验,发现在合适的钎焊工艺参数控制下,钎焊接头中的Cu在焊缝区域产生了扩散,只有极少量的Cu与Al形成了共晶组织.中性盐雾试验结果表明,钎焊缝中极少量的Al-Cu共晶组织对其抗腐蚀性影响不大.     

小直径薄带蜂窝零件的钎焊工艺研究

薄带环件与蜂窝在进行真空钎焊时,因其为带材加工,在钎焊前定位蜂窝难度大,从而焊接强度非常差,钎焊过程中不仅容易变形,钎焊质量也难以保证,本文针对该结构的钎焊前钎料的填充、蜂窝的定位方法、钎焊工艺、变形控制方法等进行探索和研究,并通过试验分析,确定了该特殊结构的蜂窝钎料填充方法、定位点焊方法和控制零件热循环变形的方法,从而完成了零件的钎焊。     

气凝胶填充金属蜂窝夹层结构隔热性能试验与模拟

在1300℃温度和30 min保温时间的条件下,使用Nb基钎料对铌合金进行钎焊来成形铌合金蜂窝。对铌合金蜂窝与气凝胶填充铌合金蜂窝进行加热试验,测定了热面与冷面的瞬态温度。在与实际试验条件基本保持一致的情况下,建立了金属蜂窝与气凝胶填充金属蜂窝的有限元模型,并对不同几何参数的蜂窝进行传热模拟,分析了蜂窝芯格壁厚、芯体高度、芯格内径对隔热性能的影响,并以此总结出蜂窝的隔热机理。研究结果表明：气凝胶可有效地提高蜂窝隔热性能;芯格壁厚越小,芯体高度越大,蜂窝隔热性能越好;填充气凝胶时,芯格内径越大隔热性能越好,蜂窝芯空腔时,芯格内径越大,隔热性能越差。     

CuSnNiCr真空钎焊金刚石界面微结构分析

为降低钎焊金刚石的热损伤和制造成本,采用CuSnNiCr单质金属粉作为钎料,对金刚石磨粒进行了钎焊实验。采用SEM、EDS及XRD对金刚石焊后界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明：适合钎焊金刚石的活性成分为Cu75Sn15Ni5Cr5,该钎料能与金刚石实现化学冶金结合,熔点适中,润湿性较好。金刚石焊后形貌完整,表面基本光滑,表面生成了连续片状（Cr,Fe）7C3。钎料凝固过程先结晶出αCu枝晶,经包晶转变和共析转变,形成了αCu枝晶、Cu5.6Sn和共析αCu,钎料的显微硬度大约为200～250HV0.2。     

添加Ni-Cr-B-Si的Cu基复合钎料真空钎焊金刚石界面微结构

为了降低钎焊金刚石的热损伤和调控钎料性能,采用添加适量Ni-Cr-B-Si的Cu基钎料对金刚石磨粒进行真空钎焊试验。采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对金刚石焊后形貌、界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明：添加20%Ni-Cr-B-Si的CuSn混合粉能够与金刚石实现化学冶金结合,金刚石热损伤降低明显,焊后形貌完整,表面基本光滑,并在金刚石表面的不同晶面生成了不同类型和形貌的碳化物。钎料凝固过程中首先析出α-Cu枝晶,经过包晶转变和共析转变,形成了α-Cu枝晶、Cu5.6Sn、Cu3Sn、Ni3Sn和共析α-Cu。随着Ni-Cr-B-Si含量的增大,钎料的硬度在增大,当添加量为20%时,硬度达到360~400HV0.2。     

基于响应面法的单点增量成形过程变形能优化

单点增量成形过程中的变形能对加工成本控制及工具头与材料之间的热效应和摩擦效应有直接影响。以典型圆锥形制件为研究对象,采用BBD实验方法,设计四因素三水平实验方案,利用响应面法研究工具头直径d、层间距Z、板厚t和成形角α对变形能的影响,并得到变形能的多元二次预测模型,最后以变形能最小为目标对该模型进行优化。实验结果表明：板厚对变形能的线性影响最显著,随着板厚的增大变形能增大,工具头直径越大所需变形能越大,成形角增大时所需的变形能增大;变形能最小的工艺参数组合是工具头直径4.0mm、层间距0.95mm、板厚0.57mm、成形角45°。     

陶瓷与金属的辉光钎焊

陶瓷的原子结构为强共价键或离子键结合,钎料难以对其表面润湿.提出了在辉光放电中使活化金属元素通过气相沉积和离子渗入在陶瓷表面形成镀层并使钎料活化,从而改善钎料对陶瓷表面的润湿条件.与传统的锰-钼法和活性金属钎焊法相比,这一新方法工艺过程简单,生产率高,生产成本低,值得推广应用.     

Comparative study on the high-temperature tensile and creep properties of Alloy 617 base and weld metals

This paper presents a comparative investigation on the high-temperature tensile and creep properties of Alloy 617 base metal (BM) and weld metal (WM) fabricated by a gas tungsten arc weld process. The WM had higher yield strength and lower ultimate tensile strength than the BM does; however, its elongation was significantly lower than that of the BM. The creep curve of the BM and WM was somewhat different from that of typical heat-resistance steel, and did not show a textbook creep. The WM exhibited a longer creep rupture life, lower creep rate, and lower rupture ductility than the BM. However, as the creep rupture time reached approximately 36,800 h, the creep life of the WM was expected to be almost similar to that of the BM; and after 36,800 h, its creep life was expected to be worse than the BM. Loner creep tests is needed to investigate the long-term creep life of the WM. The creep failure mode of the BM and WM was obviously an intergranular cracking of the cavity formation and growth mechanisms, although it was more evident in the WM. The BM had a more ductile fracture surface than the WM.