6061铝合金钎焊用钎料的研究

研究了6061铝合金钎焊用中温钎料Al-Si-Cu-Ni钎料的熔化特性、钎焊强度、钎料和接头抗腐蚀性能。结果表明,Al-Si-Cu-Ni钎料熔化温度与Al-Si-Cu钎料HL401接近,钎焊强度、钎料和接头抗腐蚀性能均优于HL401;Al-10Cu-10Si-2Ni钎料熔化温度低,抗拉强度和接头抗腐蚀性能高,适用于6061铝合金的钎焊。     

P元素对Al-Si-Zn钎料显微组织及性能的影响

研究了P元素对Al-Si-Zn钎料的铺展性能、显微组织以及3003铝合金钎缝力学性能的影响.结果表明,在Al-Si-Zn钎料中添加P元素,能够改善钎料的铺展性能；P元素的加入不仅能有效细化钎料组织中粗大的块状初晶硅,也能使长针状的共晶硅“钝化”成短杆状.经拉伸试验发现,搭接和对接接头的断裂位置分别在母材和焊缝上；对于对接接头来说,钎焊接头的抗拉强度随Al-Si-Zn钎料中P元素含量的增加呈现先增大后减小的趋势,当P元素含量为0.06％(质量分数)时,钎料的综合性能最好.     

非晶Cu-P钎料钎焊接头致密性

采用Cu68.5Ni15.7Sn9.3P6.5(质量分数,%)四元合金非晶薄带钎料真空钎焊紫铜,通过金相分析、电子探针以及X射线衍射物相分析方法对钎缝组织致密性进行了研究.结果表明,影响钎焊接头致密性的主要因素是焊缝中的气孔,钎焊中气孔的形成主要是由于P元素的汽化产生.对比非晶钎料和晶态钎料钎焊接头对气孔的敏感性可以看出,非晶钎料钎焊接头对气孔更为敏感,从空位和原子振动理论分析得出非晶钎料中气孔敏感主要是由非晶钎料元素的活度较大所致.     

非晶Cu-P钎料钎焊接头形成过程

通过对非晶Cu-P钎料不同钎焊温度下钎焊接头的研究,分析了非晶钎料与普通晶态钎料在钎焊过程中的不同.结果表明,非晶钎料的钎焊过程由液相产生前的固相扩散阶段液相流动铺展阶段以及液相产生后的固相扩散阶段组成.由于非晶钎料中原子的扩散能力比晶态钎料强,所以非晶钎料的"前扩散阶段"(固相扩散阶段)过程较为充分;在钎料熔化阶段,非晶钎料生成的液相比例较晶态钎料少,钎焊时用于固相扩散阶段时间较长,因此表现出更多的扩散焊特性.     

Cu-P基非晶钎料钎焊机理

采用CuP7．7Sn5．4Nil4Si0．2Zr0．04晶态与非晶钎料钎焊紫铜,通过微观手段对比分析了钎焊温度和保温时间对晶态与非晶态钎料钎焊接头成分和组织的影响．结果表明,CuP7．7Sn5．4Nil4Si0．2Zr0．04非晶钎料钎焊接头由界面区、扩散区以及钎缝中心区组成;随钎焊温度提高或保温时间增加,晶态钎料和非...     

6061铝合金中温钎焊接头组织与性能

采用自行研制的AlZnSi中温钎料,对6061铝合金进行了火焰钎焊试验,并对其接头组织及性能进行了研究.结果表明,改进的无腐蚀KCsAlF4钎剂能很好的去除铝合金表面的氧化膜,促进钎料在铝材表面铺展.Si元素在钎料中以片状或者针状相存在,在钎缝中也呈现这两种状态,并且当Si元素含量较高时,针状相明显.钎料中Si元素含量及Al元素含量较高时,钎缝中形成的针状相受力时会产生应力集中;而较高的Si元素含量及Al元素含量同时也有利于钎缝中晶粒细化.6061铝合金火焰钎焊对接接头气密性及强度均满足要求,并且两种钎料的焊接接头断口都呈现出明显的沿晶断裂特征.     

变质和热处理工艺对铸造铝硅铜合金组织性能的影响

通过对国外铸造铝硅铜合金和国内仿进口合金成分的模拟铸造铝硅铜合金组织性能的分析,研究了变质及热处理工艺对铸造铝硅铜合金组织性能的影响,为国内铝硅铜合金变质及热处理工艺的选择与搭配提供实验基础。     

铝/铝钎焊用Al-Si-Zn系钎料的研究

采用Al-Si-Zn系钎料对铝-铝金属进行火焰钎焊和炉中钎焊试验,通过XRD,SEM和EDS对钎料和接头的微观组织进行分析,并检测接头的力学性能。此外,通过盐雾腐蚀试验和电化学腐蚀试验分别对接头和钎料的耐蚀性进行了分析。研究结果表明:Al-5.1Si-40.2Zn钎料配合CsF-AlF_3无腐蚀钎剂钎焊的铝-铝接头具有优良的抗腐蚀性能,接头经过30天盐雾腐蚀试验后,接头抗剪强度基本没有下降。     

合金粉对K640钎缝组织及性能的影响

采用预填合金粉的方法对铸造钴基高温舍金K640进行了大间隙钎焊及常规钎焊,通过扫描电镜、能谱分析仪对钎焊接头进行了微观组织观察和成分分析,并进行了高温持久性能能测试.结果表明:常规钎焊接头成分偏析较严重,钎缝中央聚集了大量的化合物和低熔共晶相;而大间隙钎焊中由于合金粉的加入,钎缝组织得到了明显的改善,化合物及低熔共晶相大大减少,有利于接头性能的提高,但钎缝中少量孔洞的出现将在一定程度上降低接头的性能.常规钎焊接头的平均持久强度为19 h48 min,断裂发生于钎缝土,并产生少量颈缩;大间隙钎焊接头平均持久强度达到21 h43 min,且断裂发生在母材上.     

一种新型低熔点钎料

许多高强度工程铝合金不能用钎焊焊接,因为这些合金在使用工业用铝钎料焊接时,或软化或熔化,以前研制出的铝钎焊填充合金虽极大降低了熔点,但是合金的机械性能差,接头易腐蚀,成本高,组成物质有毒性,易挥发,本文叙述了成分为７３Ａｌ－２０Ｃｕ－２Ｎｉ－５Ｓｉ（ｗｔ％）的新型钎焊合金的开发和评估情况,这种合金克服了上述缺陷。已设计出使用新型填充材料,采用无钎剂在钎焊铝合金的钎焊工艺,钎焊在惰性气体和真空炉中进     

TiNiB高温钎料钎焊TiAl基合金接头微观组织

采用电弧熔炼TiNiB合金作为高温钎料对TiAl合金进行钎焊,研究了接头界面组织的形成及其随钎焊温度变化的演化过程.电弧熔炼的TiNiB合金钎料主要由Ti-Ni与TiNi3共晶组织及弥散分布的块状TiB2组成,DTA测试曲线表明钎料的熔点为1 120℃.钎焊过程中,TiAl基体向液态钎料中的溶解量决定了钎焊接头界面组织的形成及其演化过程.随着活性元素Ti和Al向液态钎料溶解量的增加,靠近钎缝侧的TiAl基体发生固态相变转化为β层;钎缝组织演化为Ti-Al-Ni三元化合物,并伴有少量的β相;块状的TiB2在过量活性元素Ti存在的情况下逐渐转变为长条状的TiB相.     

含锆Cu-P基非晶钎料钎焊紫铜接头的连接强度及微观组织

采用CuP7.7Sn5.4Ni14Si0.2Zr0.04非晶和常规钎料钎焊紫铜,分析了钎料和接头的微观组织及钎焊工艺对接头强度的影响.结果表明,相对于非晶钎料,常规钎料对钎焊工艺的敏感性更大;在相同的试验条件下,采用非晶钎料钎焊的接头强度比常规钎料提高30%以上;非晶钎料看不到明显的相结构,而常规钎料主要由初生（Cu,...     

Al-Si-Cu-Zn急冷钎料钎焊铝及铝合金的界面结构及强度

采用Al70Si7.5Cu20Zn2.5和Al65Si10Cu20Zn5两种急冷钎料钎焊L2纯铝和6063铝合金,研究钎焊接头的界面微观结构和力学性能.结果表明,急冷钎料钎焊接头由母材、界面区和钎缝中心组成.界面区为αAl固溶体,钎缝中心组织为αAl固溶体 θ(Al2Cu)相 Si相.采用Al65Si10Cu20Zn5急冷钎料钎焊的接头抗剪强度均高于Al70Si-7.5Cu20Zn2.5急冷钎料钎焊的接头强度;匹配氯化物钎剂钎焊的接头强度均高于氟化物钎剂.在相同的工艺条件下,采用急冷钎料钎焊的L2纯铝接头,其抗剪强度都明显高于相应的常规钎料,其增加值在40%左右.     

Al-Mg-Zn钎料钎焊镁合金AZ31B接头的显微组织和性能

以Al-Mg-Zn钎料对变形镁合金AZ31B进行了高频感应钎焊,分析了变形镁合金AZ31B钎焊接头的显微组织、钎缝物相和力学性能.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)等仪器分析了钎焊接头的界面组织及钎缝生成相,测试了接头的强度及形成相的显微硬度.结果表明,在钎焊接头的钎缝中钎料与母材Az31B发生反应生成离异共晶组织α-Mg+β-Mg_(17)(Al,Zn)_(12),母材AZ31B的显微硬度最低,钎缝中的β-Mg_(17)(Al,Zn)_(12)相显微硬度最高.对接和搭接接头断口的断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂产生在离异共晶组织α-Mg+β-Mg_(17)(Al,Zn)_(12)中的β-Mg_(17)(Al,Zn)_(12)硬脆相处.

Abstract：

High-frequency induction brazing of wrought magnesium alloy AZ31B with Al-Mg-Zn fdler metal was investigated. Microscopic structure, the phases and the mechanical properties of brazed joint were studied. The microstructure and formation phases at the interface in the brazed joint were investigated by scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction instrument(XRD) and energy dispersive spectrometer (EDS). The strength of the brazed joint and the microhardness of the formation phases were also tested. The results show that, Al-Mg-Zn filler metal reacting with the base metal AZ31B, and a-Mg+β-Mg_(17) (Al,Zn)_(12) divorced eutectic structure is formed in the brazed joint. Microhardness of the base metal AZ31B is the smallest and β-Mg_(17) (Al, Zn)_(12) phase of the brazed joint is the hardest. Both the butt joint and the overlap joint exhibit intergranular fracture mode, the fracture comes from hard brittle phase β-Mg_(17) (Al,Zn)_(12) of α-Mg+β-Mg_(17)(Al,Zn)_(12) divorced eutectic structure.     

Microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-Si alloy modified with Cu-P

The microstructure and mechanical properties of Al-14.6Si castings modified by Cu-P master alloy under different conditions were studied with optical microscope（OM） and mechanical testing and simulation（MTS）.The results indicate that the Cu-P master alloy possesses not only obvious modification effect,but also longevity effect with more than 8 h on the hypereutectic Al-Si alloy.It is shown from thermal calculation,scanning electron microscope（SEM）,and energy dispersive analysis of X-rays（EDAX） that the modification mechanism of Cu-P on primary silicon in the castings is heterogeneous nucleation around AlP particles.The Cu-P master alloy has no or little modifying effect on eutectic silicon,even though it has obvious modification on primary silicon in the castings.This may be because of the fast transformation of eutectic silicon at a very narrow temperature,which will notably weaken the role of AlP particles as heterogeneous nuclei for eutectic silicon.     

Zn-Al-Ag钎料铜-铝钎焊接头显微组织与力学性能

研究了Ag元素对Zn-Al钎料显微组织的影响,添加Ag元素能够细化Zn-Al钎料显微组织.结合钎焊接头力学性能、钎焊接头显微组织以及断口形貌,分析了Zn-Al-Ag钎料铜-铝钎焊接头的断裂机理.在外力作用下,钎缝显微组织中脆硬的块状CuAl₂相与其周围组织难以实现同步协调变形,在CuAl₂相边缘容易产生应力集中,从而萌生裂纹源,这是Zn-Al-Ag钎料铜-铝钎焊接头发生断裂的主要原因.添加Ag元素后,钎缝中块状CuAl₂相尺寸变小,应力集中倾向降低,对应的钎焊接头强度提高.当Ag元素添加量为3.3%(质量分数)时,钎焊接头强度达到最高,其对应的断口形貌中韧窝状形貌大而深.     

不同钎料对Ti3Al基合金钎焊接头强度及界面微观组织的影响

研究了Ti3Al基合金真空钎焊及接头组织性能;分析了不同钎料对接头界面组织和剪切强度的影响,初步优选了钎料,优化了钎焊连接规范参数;利用电子探针、扫描电镜和X射线衍射等方法对接头进行了定性和定量分析.结果表明:采用NiCrSiB钎料连接时,在界面处有金属间化合物TiAl3、AlNi2Ti和Ni基固溶体生成,TiAl3和AlNi2Ti的生成降低了接头的剪切强度;采用TiZrNiCu钎料连接时,在界面处有金属间化合物Ti2Ni、Ti(Cu,Al)2和Ti基固溶体生成,Ti2Ni和Ti(Cu,Al)2的形成降低了接头的剪切强度;采用AgCuZn钎料连接时,在界面处生成TiCu、Ti(Cu,Al)2和Ag基固溶体,TiCu和Ti(Cu,Al)2的生成是降低接头剪切强度的主要原因;采用CuP钎料连接时,在界面处生成了Cu3P、TiCu和Cu基固溶体,CuaP和TiCu使接头的剪切强度降低;对于NiCrSiB钎料,当连接温度为1 373 K,连接时间为5 min时,接头的剪切强度最高为219.6 MPa对于TiZr-NiCu钎料,当连接温度为1 323 K,连接时间为5 min时,接头的最高剪切强度为259.6 MPa;对于AgCuZn钎料,当连接温度为1 173 K,连接时间为5 min时,接头的最高剪切强度为125.4 MPa;对于CuP钎料,当连接温度为1 223 K,连接时间为5 min时,接头的最高剪切强度为98.6 MPa;采用TiZrNiCu钎料连接Ti3Al可获得最大接头强度.     

TiAl/Ag-Cu-Ni-Li/35 CrMo感应钎焊接头的组织特征

利用扫描电镜、电子探针及能谱分析等方法,对TiAl／Ag-Cu-Ni-Li／35CrMo感应钎焊的接头组织进行了研究。结果表明,钎焊焊缝沿圆柱试件径向出现宽、窄两反应区：钎焊试件外侧为宽反应区,内侧为窄反应区．两区界线明显。900℃保温5min时的钎焊接头组织结构为：TiAl／TiAl与钎缝间的扩散层／富Ag、Cu相／Ti(Cu,Al)2相／富Ag相／AlM2Ti相(M代表Fe,Cu,Ni)／钎缝与35CrMo间的扩散层／35CrMo。靠近TiAl侧的反应层组织形态依次为等轴细晶和Ti(Cu,A1)2相柱状晶,Ti(Cu,Al)2相柱状晶与TiAl母材存在一定的位向关系。     

铜基钎料钎焊SiC/Nb的接头组织及强度

为了连接SiC陶瓷与铌合金．用铜基钎料对SiC陶瓷与金属铌进行了钎焊,并对接头的微观组织、形成机理和高温强度进行了研究。结果表明,使用铜基钎料可以实现SiC陶瓷和铌合金的连接且在试验温度范围内。接头强度随钎焊温度升高呈上升趋势。通过扫描电子显微镜现察,钎料与SiC陶瓷钎焊接头明显分层,存在一层较厚的过渡层,性质介于金属与陶瓷之间。获得这种层状结构对缓和焊接残余应力十分有利,500℃下,三点弯曲强度试验测试达290MPa。