紫铜感应钎焊接头组织及性能

以紫铜板材为对象,利用Sn-58Bi和Sn-0.7Cu钎料对紫铜进行感应钎焊实验,保温不同的时间,采用光学显微镜、显微硬度计、接合强度测试仪等方法对钎焊接头进行组织分析和性能测试。结果表明,利用Sn-58Bi和Sn-0.7Cu钎料和感应钎焊技术可以实现紫铜的连接。Sn-58Bi感应钎焊接头界面处均形成了一层薄而连续的金属间化合物Cu6Sn5。随着保温时间的增加,焊缝中富Bi相逐渐减少。Sn-0.7Cu钎料接头的显微硬度在保温时间为10 s时最大。随着保温时间的增加,金属间化合物层厚度逐渐增加,接头强度随之降低。     

电力大功率变压器Cu/Al火焰钎焊接头组织结构与性能

利用金相、X射线衍射和显微硬度等测试手段对大功率变压器Cu/Al引线抽头采用Zn-Al钎焊焊丝火焰钎焊接头界面附近的组织结构及硬度进行试验研究。研究结果表明,Cu/Al钎焊接头主要由明显的钎缝、Cu基体和Al基体组成。接头钎缝硬度明显高于Al基体硬度,约为136 HV,钎缝中主要是CuZn2(γ相)和Al-Zn系相,界面靠近Cu一侧主要是Al-Cu系相,这些相的存在可能是导致接头钎缝附近硬度较高的原因。     

Cu的添加对Zn-85Al钎料及Cu/Al钎焊接头性能的影响

利用不同Cu含量的Zn-85Al钎料对Cu/Al进行了火焰钎焊,采用DTA、箱式电炉、金相显微镜和万能拉伸试验机,研究了Cu对Zn-85Al钎料的熔化特性、铺展性能、显微组织、力学性能和Cu/Al接头抗拉强度的影响.试验结果表明,Zn-5Al钎料中添加1.2%(质量分数)的Cu,会稍微改善钎料在铜上的润湿性,细化钎料晶...     

SnAgCu/Cu钎焊接头热循环时效组织与性能

对热循环条件下Sn3.0Ag0.5Cu/Cu焊接接头界面金属间化合物(IMC)进行观察及力学性能实验,研究界面金属间化合物生长及接头抗拉强度的演变规律。改变保温时间、最低极限温度等热循环参量来做对比试验,同时在热循环上限温度下做等温时效试验与热循环试验对比。结果表明:随着循环周次的增加,界面金属间化合物的等效厚度不断增加,且下限温度越低界面金属间化合物生长越快,接头抗拉强度先稍有增加后不断下降;当在上限温度保温相同时间时,等温时效条件下界面金属间化合物的生长速率比热循环条件下快,未经历低温过程,界面原子扩散一直保持相对较快的速度。     

保温时间对Cu/Al钎焊接头界面组织和性能的影响

采用Zn -40Sn钎料通过感应钎焊实现了Cu/Al的可靠连接.研究了钎焊时间对接头界面组织和性能的影响规律.研究结果表明:随着钎焊时间的延长,母材侧反应层厚度增加,Cu,Al元素扩散加剧,金属间化合物增多.当感应电流I=12 A,钎焊时间t=15 s时,接头抗剪强度最高为45.5 MPa.接头断裂于铜侧金属间化合物层处,随着钎焊时间的延长,该处Al4.2 Cu3.2Zn0.7相增多,Cu - Zn相减少,断裂发生在二者混合区.通过合理的优化钎焊时间,在保证充分焊合的情况下尽量减少金属间化合物的含量可以获得强度较高的钎焊接头.     

Cu/GH4099钎焊接头组织及力学性能

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料实现了镍基合金GH4099和T2紫铜的真空钎焊,分析了不同工艺参数对接头抗拉强度的影响,并借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析等方法研究了钎焊接头界面组织,确定了界面反应产物及其形态分布。研究结果表明,钎缝中主要是金属间化合物生成相,如Cu-Ti,Ni-Ti,Cu-Ni-Ti系等。在试验条件下,随着钎焊温度和加热时间的增加,接头抗拉强度呈现先增大再降低的趋势,当钎焊温度为930 ℃和保温时间为10 min时,获得最大抗拉强度为182 MPa的钎焊接头。     

超声波作用下Al/Zn-14Al/Cu钎焊接头的显微组织及力学性能

采用Zn-14Al过共晶焊料并借助超声波振动对Al/Cu异质金属进行了无钎剂钎焊连接,研究了在420℃超声钎焊不同时间时接头显微结构及力学性能的影响。研究结果表明,随着超声振动时间的延长,钎缝层中的α-Al相减小,Zn-Al共晶相和CuZn_5相增多,Cu界面反应层由以CuZn_5相为主逐步转变为Al_(4.2)Cu_(3.2)Zn_(0.7)相。接头的剪切强度随钎焊时间的延长呈现先增加后减小趋势,钎焊时间为8 s时接头获得了最佳的剪切强度82.6 MPa。     

Cu/Al异种金属钎焊接头的组织与性能研究

使用三种Zn-Al系钎料对Cu/Al异种金属进行感应钎焊试验,研究了Cu/Al异种金属焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,相对于Zn-2Al和Zn-2Al-1Ag钎缝,Zn-13Al-5Ag钎缝组织有更多的弥散分布的Al2Cu相;Zn-13Al-5Ag钎焊接头的显微硬度和腐蚀前后的剪切强度最大,Zn-2Al和Zn-2Al-1Ag钎缝的显微硬度相当;Cu母材耐腐蚀性能最好,Al母材耐腐蚀性能最差,而这三种钎缝的耐腐蚀性能从高至低依次为Zn-13Al-5Ag钎缝Zn-2Al-1Ag钎缝Zn-2Al钎缝,其耐腐蚀性能均高于Al母材。     

不锈钢/铜感应钎焊接头组织和力学性能研究

采用Cu-Zn钎料感应钎焊不锈钢/铜接头,并利用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和万能拉伸试验机对钎焊接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果显示:钎焊后钎料/不锈钢界面的形貌由一层化合物、沿晶界生长的针状金属间化合物及向晶内生长的二次树枝晶金属间化合物组成。在远离界面的钎料内部还有金属间化合物沿晶界析出。近钎缝区的铜显微硬度明显降低,不锈钢侧硬度降低不明显,钎缝的显微硬度明显增加,这是由于较快的冷却速度导致黄铜钎料出现大量的Cu Zn相。钎焊接头拉伸断口位于远离钎缝的铜管上,抗拉强度达到260 MPa,显示出良好的力学性能。     

工艺参数对Cu/Al超声波液相钎焊接头成形及性能影响

利用超声波液相钎焊技术实现了变压器Cu/Al过渡接线端子的有效连接,当超声波功率P=300 W、钎焊时间t=4s、钎焊温度T=330℃时,能够获得良好的钎缝.钎焊界面在A1/钎缝和Cu/钎缝侧均呈现良好的界面结合,未发现存在显著的焊接缺陷,钎缝硬度与Al基体硬度分布比较接近,没有显著的高硬度区存在.     

Zn-Al钎料成分对Cu/Zn-Al/Al钎焊接头界面结构及性能的影响

分别采用Zn-15Al,Zn-22Al,Zn-28Al,Zn-37Al和Zn-45Al钎料钎焊获得Cu/Al接头.利用SEM,EDS和XRD研究了Zn-Al钎料成分对Cu/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构的影响,并系统阐述了Zn-Al钎料成分-接头界面结构-接头抗剪切强度之间的关系.研究发现,Cu/Zn-15Al/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7,且Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层较薄,其厚度为2~3μm,接头具有较高的抗剪切强度,达66.3 MPa.随着钎料中Al含量的提高,在Cu/Zn-22Al/Al接头界面处Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层的厚度逐渐增大,甚至在Cu/Zn-28Al/Al接头的Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层附近出现少量的Cu Al2,接头的抗剪切强度逐渐降低.当采用Al含量较高的Zn-37Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7/Cu Al2;脆性Cu Al2层的出现,使接头抗剪切强度大幅下降,为34.5 MPa.当采用Al含量最高的Zn-45Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Cu Al2,接头抗剪切强度最低,为31.6 MPa.     

CuCrlZr铜合金感应钎焊工艺及钎焊接头组织性能的研究

CuCrlZr铜合金广泛用于变流牵引电机转子端环,对数根导条与铜端环进行整体钎焊.本文对交流电机转子导条与铜端环实行整体感应钎焊工艺的可靠性进行了重点研究,着重分析了钎焊区的成分、组织和性能,把钎焊界面区作为主要研究对象,探讨工艺方法和工艺参教对钎焊接头质量的影响.对接头进行拉仲试验,用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析钎焊区的组织及化学成分,结果表明,端环与铜导条钎焊接头力学性能一致性好,连接可靠,该工艺可应用于交流电机转子铜合金端环的整体感应钎焊.     

Al-Si焊丝Al/Cu异种金属冷金属过渡熔钎焊接头显微组织与性能

利用A1Si_5焊丝作为填充材料对6061铝合金和T2纯铜进行冷金属过渡(Cold Metal Transfer,CMT)熔钎焊。通过拉伸试验评定搭接接头力学性能并采用SEM,EDS分析搭接接头的微观组织及化学成分,利用XRD进一步确定了钎焊界面产物。研究结果表明:送丝速度在6.5~7.5 m/min焊接时,焊接过程稳定,焊缝成形美观。搭接接头主要断裂在钎焊面处,最大拉剪载荷为154 N/mm。钎焊界面产物主要为CuAl,CuAl_2,厚度在150μm左右,显微硬度在400 HV0.1左右。钎焊界面处形成的脆硬金属间化合物是铝铜搭接接头断裂于钎焊面处的主要原因。     

铝合金/不锈钢高频感应钎焊接头结构与性能研究

采用自炼的Al-Si-Cu-RE钎料进行高频感应钎焊,实现了LF21铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的连接,利用电子万能试验机进行了钎焊接头剪切试验,利用SEM,EDS等手段对钎焊接头的微观组织进行研究和分析.微观结构分析表明,钎焊接头的显微组织由α(Al)-θ (CuAl2)共晶组成,高频感应快速加热避免了钎缝中Fe-Al金属间化合物的生成,且由于钎料中添加了RE元素,CuAl2相为均匀分布的枝状晶,Si相经变质处理细小分散;Al-Si-Cu-RE钎料与LF21铝合金反应良好,界面过渡均匀,钎缝与1Cr18Ni9Ti不锈钢之间有明显的分界,剪切试验表明接头抗剪强度达95 MPa.     

SiC_p/Al激光诱导钎焊接头界面行为及性能

针对T/R模块壳体结构封装的特殊性,提出了激光诱导钎焊方法并建立其机理模型.以增强相体积分数为55%的Si CP/Al复合材料为母材,根据激光诱导温度场的特殊性,采用Al Zn25Si1,Zn Al7,纳米铝粉,微颗粒锡4种钎料对铝基复合材料进行了氩保护气氛钎焊试验,利用扫描电镜和EDS能谱分析的方法对钎焊接头的界面结合和断口形貌进行了研究.在保证接头材料表面不受热损伤、且搭接界面钎料熔化的特殊温度场的条件下,确定了激光的参数.结果表明,低熔点的Zn Al7、纳米铝粉钎料容易得到良好的接头,界面层通过扩散实现了冶金结合,断口分析表明,钎焊接头的断口位于钎缝偏于母材内一侧,具有一定的连接强度.     

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。     

Cu/Sn-58Bi-xCe/Cu钎焊接头基体组织和力学性能的研究

研究了Ce对Cu/Sn-58Bi/Cu钎焊接头显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:Ce颗粒的添加可有效细化钎料基体组织,当Ce添加量为0.5wt%时,组织最为细小弥散,具有较小的Sn-Bi两相片层间距;铺展系数随Ce含量的增加而表现出先上升后下降的趋势,Sn-58Bi-0.5Ce钎料表现出较好的铺展性能;Cu/Sn-58Bi-0.5Ce/Cu钎焊接头在获得最佳抗拉强度的同时,仍表现出较好韧性;Ce的最佳添加量为0.5wt%。     

TC4/TNM钎焊接头界面组织及性能

采用Ti-25.65Zr-13.3Cu-12.35Ni-3Co-2Mo(wt.%)非晶箔带钎料在900 ℃~1020 ℃/10 min工艺下真空钎焊连接TC4和TNM合金,并系统研究了TC4/TNM钎焊接头的界面组织和形成机理以及钎焊温度对界面组织和剪切强度的影响规律。结果表明：钎焊温度900～980 ℃时接头的组织为TC4/细小网篮状(α+β)-Ti/γ-(Ti,Zr)2(Cu,Ni) + α-Ti/Ti3Al/TNM,随钎焊温度升高,钎缝中硬脆的γ相减少、韧性的α-Ti增加。钎焊温度1000 ℃和1020 ℃时,接头的界面反应层由三层演变成两层且对应的物相分别是韧性差的粗针状(α+β)-Ti和Ti3Al,粗针状(α+β)-Ti随温度升高进一步粗化。钎焊接头剪切强度随温度升高先增加后减小,钎焊温度980 ℃时剪切强度达到最大值494.83 MPa。剪切测试的钎焊接头均脆性断裂于TNM侧的钎缝中。     

高频感应加热紫铜钎焊接头组织特征

~~高频感应加热紫铜钎焊接头组织特征$湖北荆门职业技术学院!448000@彭硕 @于汉臣$哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室!150001 @李大成$哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室!150001 @闫久春$哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室!150001~~     

基于Sn—Pb钎料的Cu／Al钎焊接头组织结构分析

采用金相显微镜、电子探针(EPMA)及X射线衍射仪(XRD)对低温Sn-Pb钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的组织结构进行了试验研究,结果表明,钎缝区主要生成Sn-Pb共晶组织及分布于其中的β(Sn)初晶,而在铜侧过渡区生成Cu3Sn和Cu6Sn5两种金属间化合物,在铝侧过渡区生成AlNi、NiSn、Ni3P及Sn4P3等金属间化合物.